§14.2 Зависимость работы от характера термодинамического процесса.
A1a2>A1b2, => работа для разных процессов имеет разное значение. т.к. изменение внутренней энергии одинаково:
U=U2–U1
Пример: Работа изотермического и адиабатического процессов
§14.3 Теплоемкость газов.
Удельной теплоемкостьюназывается количество теплоты, которое необходимо сообщить систем, чтобы нагреть единицу массы на 1 градус:
– удельная теплоёмкость
Молярной теплоемкостью называют количество теплоты которое необходимо сообщить системе, чтобы нагрет 1 моль на 1 градус
Найдем Cидеального газа
1)
2)
§14.4 Круговые процессы. Принцип работы тепловых машин.
Круговым процессом или цикломназывается такой в результате которого термодинамическая система возвращается в исходное сост. Из рисунка видно что работа
-прямой цикл; 
-обратный цикл
Важное значение круговых процессах является то, что система возвращается в исходное состояние, Следовательно U=0,Q=Aт.е. Работа совершается за счет подводимой теплоты. Круговые процессы являются основой всех тепловых машин. кот бывают 2-х типов
1)Реализующие прямой цикл Q=A>0, т.е. тепломех. раб.
2
)Реализующие
обратный циклQ=A<0,
т.е. мех. раб.тепло
Общая схема всех тепловых двигателей:
§14.5 Идеальная тепловая машина Карно.
В
ее основе лежит круговой процесс который
называется циклом Карно
1-2: A1=Q1>0 – Изотерм. расширение
2-3: Q=0 – Адиабатическое расширение;
3-4: A2=Q2<0 – Изотермическое сжатие;
4-1: Q=0 Адиабатическое сжатие.
Для замкнутых циклов работа совершаемая газом в цикле Карно равна подводимому теплу. Тепловая машина реализующая этот цикл имеет максимальный КПД по сравнению с любым другим циклом. =(T1-T2)/T1; Для повышения КПД тепловых машин Необходимо увеличивать температуру нагревателя и уменьшать температуру холодильника. КПД любой реальной тепловой всегда меньше, чем у машины Карно:
§14.6 Обратимые и необратимые процессы.
Обратимыми называют ТД процессы в которых осуществляется переход из конечного состояния в начальное через те же промежуточные состояния, что и в прямом процессе. Можно доказать, что обратимыми являются только равновесные процессы. (В реальной жизни таких процессов нет)
Вывод: любые реальные самопроизвольные процессы необратимы. Примеры: При соединении 2-х систем с разными температурами происходит теплопередача, в результате которой энергия передается от более нагретого тела к менее нагретому. Если эта система замкнута, то через некоторое время, температуры этих тел выровняются. Система переходит в состояние теплового равновесия, которое характеризуется вполне определённой температурой T. Такой процесс также является необратимым. Самопроизвольно одно тело не может принять температуру большую, а другое меньшую.
§14.7 Второй закон термодинамики.
Невозможен процесс результатом которого является превращение всей теплоты полученной от нагревателя в эквивалентную механическую работу. Другими словами этот закон эквивалентен утверждению о невозможности вечного двигателя 2-го рода.
Схема вечного двигателя 2 рода:
Следствие:
1)2-й закон Термодинамики запрещает использовать энергию системы находящейся в термодинамическом равновесии.
2)Для преобразования тепловой энергии должны быть две системы находящееся при разных температурах. Невозможно преобразование всей энергии теплового, хаотического движения в упорядоченную энергию мех. движения. Возможно лишь частичное преобразование внутренней энергии и только при наличии двух систем не находящихся в тепловом равновесии. Другая часть энергии передается холодильнику. Преобразование внутренней энергии теплового хаотического движения в мех. работу в термодинамике характеризуется двумя величинами, которые наряду с внутренней энергией являются функциями состояний системы. Это: F-свобод. энергия.S–энтропия. Все 3 функции состояния связаны соотношением
U=F+TS
Свободная энергия та часть внутренней энергии, которая может быть преобразована в механическую энергию.
(TS) - связанная энергия – это та часть, которая не может быть преобразована в механическую энергию.