§9 Применение і закона термодинамики к различным изопроцессам

или

1. Изохорный процесс ( V = const )

А = P·ΔV =0 (т.к. ΔV = 0)

или

То есть все количество теплоты идет на изменение внутренней энергии (на повышение температуры).

2. Изобарный процесс ( P = const )

или

То есть количество теплоты идет на изменение внутренней энергии и на работу по расширению газа.

3. Изотермический процесс ( T = const )

( т.к. ΔT = 0 )

или

То есть количество теплоты идет только на совершение работы по расширению газа.

4. Адиабатический процесс ( Q = 0 )

Это процесс, идущий без теплообмена с окружающей средой.:

или

То есть система совершает работу вследствие уменьшения внутренней энергии.

уравнение Пуассона (уравнение адиабаты)

показатель адиабаты

График зависимости между параметрами состояния идеального газа при Q =.0 называется адиабатой. Адиабата в координатах р, V изображается гиперболой. На рисунке видно, что адиабата более крутая, чем изотерма. Это объясняется тем, что при адиабатном сжатии увеличение давления газа обусловлено не только уменьшением его объема, как при изотермическом сжатии, но и повышением температуры

Работа при адиабатном процессе:

§10 Обратимые и необратимые процессы

Термодинамика возникла как наука о преобразовании теплоты в работу для тепловых двигателей. В основе работы тепловых двигателей лежат круговые процессы.

1. Круговые процессы (циклы)

Это процессы, в результате которых термодинамическая система возвращается в исходное состояние. На диаграмме процессов цикл изображается замкнутой кривой. Цикл, совершаемый идеальным газом, можно разбить на процессы расширения (1—2) и сжатия (2—1) газа.

а) б)

Работа расширения (определяется площадью фигуры 1a2V₂V₁1) положительна (dV>0), работа сжатия (определяется площадью фигуры 2b1V₁V₂2) отрицательна (dV<0). Следовательно, работа, совершаемая газом за цикл, определяется площадью, охватываемой замкнутой кривой.

Если за цикл совершается положительная работа A= >0 (цикл протекает по часовой стрелке), то он называется прямым (рис. а), если за цикл совершается отрицательная работа A= <0 (цикл протекает против часовой стрелки), то он называется обратным (рис. б).

Прямой цикл используется в тепловых двигателях — периодически действующих двигателях, совершающих работу за счет полученной извне теплоты. Обратный цикл используется в холодильных машинах — периодически действующих установках, в ко­торых за счет работы внешних сил теплота переносится к телу с более высокой температурой