6.16.Тепловая диаграмма Ts. Теплота —функция процесса

Известно, что энтропия является функцией состояния системы!. В аналитических и графических расчетах удобно пользоваться удельной энтропией — s, Дж/(кгК). Чтобы рассчитать удельную теплоту процесса через энтропию по формуле

, необходимознать

уравнение процесса Т = f(s). Если же процесс задан графически в системе координат Ts, то и теплоту процесса легко найти графически. .Исходя из этой возможности диаграмму Ts называют тепловой или энтропийной. С помощью диаграммы удельная теплота может быть определена графически площадью под кривой процесса. Действительно, элементарная площадка с основанием ds и высотой Т равна Tds, то есть элементарной теплоте q в бесконечно малом процессе (рис. 6.13). Вся площадь 12s₂s₁ определяет удельную теплоту в конечном процессе 12:

Подводимое (или отводимое)количество теплоты q₁₂(q₂₁) зависит от характера процесса, так как между состояниями 1 и 2 можно провести ряд процессов, и теплота для каждого из них будет иметь конкретное значение. В случае перехода системы из состояния 1 в состояние 2 по траектории 1а2 теплота q₁_a₂ >q₁₂ на величину площади 1а21. Таким образом, теплота является функцией процесса.

Достоинство диаграммы Ts состоит еще ив том, что по направлению кривой процесса легко определить знак теплоты согласно уравнению (6.43). Таким образом, если, например, энтропия уменьшается, то удельная теплота отводится независимо от знака изменения температуры. Следует обратить внимание на последнее утверждение: увеличение или уменьшение температуры в. общем случае не позволяет судить о том, подводится или отводится теплота. Признаком подвода теплоты может служить только рост энтропии, а отвода — ее уменьшение.

Вне процесса понятие теплоты не имеет смысла, так как означает не запас энергии, а ее количество, передаваемое в ходе процесса.