27) Ентропія є шостим параметром стану робочого тіла. Ентропія характеризує напря-

мок процесу теплообміну між системою і зовнішнім середовищем.

Для довільної маси газу (кг) ентропія позначається і вимірюється , для 1 кг газу - , тобто в тих же самих одиницях, що й масова теплоємкість.

В ТТД визначають лише зміну ентропії . У зв’язку з цим умовно вважають, що при 0 і при будь – якому тиску , як і внутрішня енергія .

Ентропія визначається по формулі

, (42)

де - кількість теплоти, яка бере участь в довільному термодинамічному

процесі, ;

Т - абсолютна температура, К.

Відношення називається приведеною теплотою та уявляє собою якісну характеристику процесу перетворення теплоти.

3 Введення поняття ентропії дозволяє застосувати для дослідження термодинаміч-них процесів нову (замість введеної раніше - діаграмі) прямокутну систему коор-

д инат Тs - Тs- діаграму. По вертикальній осі відкладається абсолютна температура Т, а по осі абсцис (горизонтальній) – ентропія s. Діаграму ще називають тепловою чи ентропійною. В ній площа, обмежена зверху кривою, по боках – перпендикуля-рами, які опущені з точок початкового і кінцевого стану на ось абсцис, та віссю абсцис виражають кількість теплоти, яка підводиться або відводиться (рисунок 7).

За допомогою Тs- діаграми можна визначати

теплоємність робочого тіла в будь – якому процесі в

заданому стані і встановити її знак. Через те, що в

рівнянні (42) Т завжди позитивна величина, то і

мають однакові знаки. Тобто якщо теплота підво-

диться до газу (величина позитивна), то і збільшу-

ється, і навпаки.

Рисунок 7 - Тs- діаграма

На підставі першого закону термодинаміки ( )

.

, а , тоді

або (при (43)

(при (44)

(при (45)

2 8) Ізохорним називають процес, який протікає при постійному об’ємі, його

рівняння .

Графік процесу в - координатах пока-

заний на рисунку 9. В цих координатах ізохора

зображується вертикальною лінією, при нагрі-

ванні направленою вгору, а при охолодженні -

вниз.

Рисунок 9 - Ізохорний процес

б) Залежність між параметрами стану, котрі змінюються в даному процесі, знахо-дять з рівняння стану:

або (46-47)

тобто абсолютний тиск змінюється прямо пропорційно абсолютній температурі. Це означає, що при підведенні теплоти до газу (нагріванні) його абсолютний тиск і абсолютна температура підвищуються, при відведенні теплоти (охолодженні) – зменшуються.

в) Зміна внутрішньої енергії ідеального газу не залежить від властивостей або ха-рактеру процесу і може бути визначена:

при постійній теплоємності

, (48)

при змінній теплоємності

(49)

Отримані рівняння (48), (49) дійсні для будь - яких процесів.

Зміна ентальпії визначається:

при постійній теплоємності

, (50)

при змінній теплоємності

(51)

У відповідності до властивостей ентальпії можна зауважити, що рівняння (50) і (51) дійсні для будь - яких процесів в ідеальних газах.

г) При - зміна питомого об’єму не відбувається і робота

або , (52)

отже, в цьому процесі робота не здійснюється і тому теплота витрачається повністю на зміну внутрішньої енергії газу:

(53)

д) При з рівняння (43) отримують:

(54)

Ізохора зображується логарифмічною кривою,

поверненою випуклістю в бік осі абсцис. Площа

під кривою процесу зображує теплоту, котра підво-

диться, яка в цьому випадку дорівнює зміні внут-

рішньої енергії (рисунок 10).