Адиабатный процесс.

Процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой, называют адиабатным.

Первое начало термодинамики для адиабатного процесса имеет вид: dU+A=0.

При адиабатном процессе работа совершается только за счёт изменения внутренней энергии газа, т.е. pdV= -C_VdT, откуда dT=-pdV/C_V.

pV^=const – уравнение Пуассона. Оно связывает параметры состояния газа при адиабатном процессе.

=C_P/C_V=(i+2)/i.

Тепловые двигатели и холодильные машины.

Тепловой двигатель представляет собой устройство, превращающее внутреннюю энергию топлива в механическую. Энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, путём теплообмена передаётся газу. Газ, расширяясь, совершает работу против внешних сил, приводя в движение механизм.

Любой тепловой двигатель состоит из трёх основных частей: рабочего тела, нагревателя и холодильника. По окончании цикла рабочее тело возвращается в свое первоначальное состояние, его внутренняя энергия

принимает начальное значение.

Реальные тепловые двигатели работают по разомкнутому циклу, т.е. после расширения газ выбрасывается, а в машину вводится и сжимается новая порция газа.

Величина =A/Q=(Q1-Q2)/Q1 называется термическим коэффициентом полезного действия для кругового процесса.

Обратимые и необратимые процессы.

Рабочим телом называют термодинамическую систему, совершающую процесс преобразования одной формы энергии в другую.

Процесс называю обратимым, если при завершении его система возвращается в первоначальное состояние, при этом в первоначальное состояние возвращаются все взаимодействовавшие с ней тела.

Процесс, в котором термодинамическая система в конце процесса приходит в первоначальное состояние и параметры, определяющие это состояние, принимают первоначальные значения называют замкнутым (круговым).

Цикл Карно для идеального газа и его кпд.

Равновесным называют процесс, в котором газ проходит ряд следующих друг за другом равновесных состояний.

Цикл Карно это обратимый круговой процесс, состоящий из двух равновесных изотермических и двух равновесных адиабатных процессов, чередующихся между собой.

=(T1-T2)/T1.

Второе начало термодинамики.

Второе начало термодинамики определяет направление процессов, происходящих в природе и связанных с превращением энергии.

Превращение теплоты в работу возможно только при наличии нагревателя и холодильника; во всех тепловых машинах полезно используется только часть энергии, передаваемая от нагревателя к холодильнику.

Иначе говоря, ни один тепловой двигатель не может дать КПД, равный единице.

В природе невозможен процесс, единственным результатом которого был бы переход теплоты полностью в работу.

Вечный двигатель второго рода.

Второй закон отрицает возможность использования запасов внутренней энергии какого-либо источника без перевода её на более низкий температурный уровень, т.е. без холодильника. Таким образом, второе начало термодинамики утверждает невозможность построения вечного двигателя второго рода, т.е. двигателя, работающего за счёт охлаждения какого-либо одного тела.