1. 2. Располагаемая работа и способы ее сохранения. Располагаемая работа обратимых процессов.

Энергию можно использовать в двух видах: в виде тепла и ра­боты. Работа — высшей формой энергии, т.к. ее можно полностью превратить в тепло, тогда как обратное невозможно. Только часть тепловой энергии, можно превратить в работу в замкнутом круговом процессе, что зависит от следующих факторов:

а) начального и конечного состояний жидкости;

б) термодинамического к.п.д. процесса.

Из заданной массы очень горячей ж-ти можно извлечь больше работы, чем из более холодной ж-ти, даже если масса последней такоя, что в ней содержится достаточное кол-во энергии по отношению к энергии окр. среды. Горючий газ можно использовать для приведения в дей­ствие турбины или для обогрева помещения; в то же время воздух при 50° С может обогревать помещение, но его температура недостаточ­на для работы турбины. Следовательно, не нужно использовать горю­чий газ для обогрева помещений, а нужно сохранять его для таких про­цессов, в которых можно наилучшим образом использовать его располагаемую работу.

Поэтому жидкости с высокой температурой или топлива, продук­ты сгорания которых имеют высокую температуру, имеют большую ценность по сравнению с той, которая определяется только их эн­тальпией. Хорошей мерой их ценности является заключенная в них располагаемая работа, с помощью которой их можно сравнить с электрической или механической энергией, способной непосредствен­но превращаться в работу.

Процессы, в которых используется или преобразуется энергия можно оценить, исходя из того, насколько эффективно в них сохраняется работа. Все процессы подчинены физ. ограни-нениям. Но некоторые процессы теорети­чески весьма эффективны, тогда как другие неэффективны. Если физ. ограничения можно лишь свести к min путем тща­тельного изготовления узлов системы и т.п., то процессов, которые неэффективны по своей сущности, можно в известной степени из­бегать. Действительно, многие процессы специально делают неэффек­тивными, чтобы с их помощью можно было управлять.

Располагаемая работа и обратимые процессы.

Процесс, в котором состояние ж-ти изменяется благодаря приложенной работе и в кот. ж-ть, возвращаясь в исходное состояние, может произвести такое же количество работы, называ­ется обратимым. Примером обратимого процесса является процесс в идеальном компрессоре, работающем на идеальном газе. Работа, приложенная к компрессору, может повысить давление и темпера­туру газа. Если система совершенна, расширение газа может произвести в точности такое же количество работы, которое было затрачено на его сжатие. Хотя потери на трение и тепловые потери, а также неидеальность жидкости, приведут на практике к тому, что восстановится меньшее количество работы, чем было приложено, процесс сжатия — расши­рения по крайней мере теоретически является обратимым. Но если сжатый газ расширяется при истечении через отверстие и охлаждается до своего исходного состояния, работа не восстанавли­вается. Процесс расширения при истечении через отверстие и процесс теплопередачи теоретически необратимы. После введения термодинамических понятий тепла и работы можно определить такие процессы, которые необратимы по самой своей природе.