Вопросы для самопроверки

1. Что такое термодинамический цикл?

2. В чем состоят термическая и механическая необратимости процессов?

3. Что такое эксергия?

4. Что такое прямой и обратный циклы Карно?

5. Что называется термическим КПД и холодильным коэффициентом произвольного цикла? Чему они равны для цикла Карно?

6. Почему обратный цикл Карно является самым эффективным среди других циклов, осуществляемых в заданном интервале температур?

7. В чем сущность второго закона термодинамики?

8. Приведите аналитическое выражение второго закона термодинамики для обратимых и необратимых процессов.

9. Как изменяется энтропия изолированной системы при протекании в ней обратимых и необратимых процессов?

2.4. Дифференциальные уравнения термодинамики

Основные дифференциальные уравнения термодинамики. Связь между термическими и калорическими величинами в переменных v, Т и р, Т. Энергии Гиббса и Гельмгольца и их свойства. Зависимость теплоемкостей С_р и с, от объема и давления. Уравнения Максвелла.

Методические указания

Дифференциальные уравнения термодинамики являются теоретическим фундаментом для развития термодинамики как науки. По известному уравнению состояния газа с помощью дифференциальных связей можно найти зависимость теплоемкостей С_р и С_v, от давления и объема. Дифференциальные связи позволяют выражать Одни термодинамические функции через другие, в частности, получить дифференциальные уравнения, связывающие калорические параметры (u, h, s) и термические (р, v, Т). С их помощью, используя эксперимент, определяется физическая сущность явлений и процессов, протекающих в природе. Студент должен усвоить методику получения основных дифференциальных соотношений термодинамики и способы их применения.[1, с. 102-108].

2.5. Термодинамические процессы идеальных газов

Термодинамические процессы изменения состояния идеальных газов. Общие вопросы исследования процессов изменения состояния' идеального газа: изохорного, изобарного, изотермического, адиабатного. Политропные процессы. Основные термодинамические процессы как частный случай политропного процесса. Определение показателя политропы и теплоемкости политропного процесса. Определение теплоты и работы процесса. Изображение процессов в p-v и T-s-диаграммах.

Методические указания

Общий метод исследования термодинамических процессов является универсальным. Он не зависит от природы рабочего тела. Метод базируется на применении уравнений первого и второго законов термодинамики, справедливых для любых рабочих тел:

На основании этих уравнений можно определить теплоту и работу любого термодинамического процесса. Студенту необходимо уяснить понятие политропного процесса, под которым понимается любой термодинамический процесс идеального газа с постоянной теплоемкостью с, (или показателем политропы п) в этом процессе. Уяснить общность политропного процесса, выраженного уравнением pvⁿ=const, получить из него уравнения основных процессов (изохорного, изотермического, изобарного, адиабатного). Знать определение показателя политропы п и теплоемкости политропного процесса C_n, как обобщающих величин, из которых получаются частные значения их для основных процессов.: [1, с. 32-36].