Связь между теплоемкостью идеального газа в политропном процессе и показателем политропы.

Работраем одним моля вещества. Тогда исходно есть первый закон термодинамики

C_v: Молярная теплоемкость

С: Молярная теплоемкость газа в данном исходном процессе

В дальнейшем

Из соотношений можем потроить график зависимости С от n (C_n)

ПОСМОРИ тетрадь

1. При

2. При

3. При

4. При

Классическа теория теплоемкости говорит о том, теплоемкость газа определяется через степень свободы газа и видом процессом (n).

*) Ограниченость млекулярно-кинетической теории теплоемкости идеального газа

1. Классическая теория дает уравнение результатов при количестве к многоатомным молукулам даже при компатном температуре.

2. Закон Больцмана о равномерном распределении температур справедлив только для диапазона 273<T<723 К.

3. Теория дает при низких температурах у молекулы возбуждаются только степени свободы поступательного движения.

4. Существуетс квантовый характер движения молекул и атомоы в молекул, который не разрешает.

25. Обратимые и необратимые процессы и циклы. Примеры таких процессов. Термический коэффициент полезного действия (КПД) цикла Тепловая машина. Холодильная машина.

Процесс называется равновсным процессом, если он проходит через непрерывную последовательность безконечно блузких равновесное состояние.

В реальном процессе, чем ближе равновесного состояния, тем медленнее протекается.

Обратным процесс называется такой процесс, в котором он проходит как прямо так обратном направлениях без изменений внутренной энергии система и среды.

Необратным процессом называется такое процесс, в котором возникается изменения как внутренной энергии системы, так и окружающей среды.

Необходимое услове обратимого процесса является его равномерностью.

Необратимым процессом называется такой процесс при, движении в обратимом направлении энергия не больщую при движении в прямой процессе.

Последовательности процессов, в результате которого она возвращается в исходное состояние называется термодинамическим процеммом.

Цикл является обратимым циклом, если он состоит из обратимого процесса.

Примеры таких процессов:

• Колебания математического маятника без трения;

• Равновесный адиабатный процесс (бесконечно медленный);

• Равновесный изотермический процесс (бесконечно медленный).

Для цикла целого

Работа газа цикла является числом, которое равно площадью фигура цикла

Взаимодействует на газ на каких так подводит, на каких отводит, мы получили за один цикл механическую работу.

В фактическом последствии, работа цикла, которая переводит в тепловую энергию цикла.

Для цикла, вводит КПД цикл.

Термический коэффициент полезного действия (КПД) цикла Тепловая машина.

Мерой эффективности преобразования теплоты, подведенной количество рабочему телу, в работу тепловой машины над внешними телами является коэффициент полезного действия тепловой машины

Теродинамический КРД:

Тепловая машина: при превращении тепловой энергии в механическую работу. Основный элемент тепловой машины работа тел.

Q_под

Q_отв

Энергический цикл

Холодильная машина.

26. Цикл Карно, КПД цикла Карно. Второе начато термодинамики. Его различные формулировки.

Цикл Карно: это цикл состоит из двух изотермических процесов и из двух адиабаты.

1-2: Изотермический процесс расширении газа при температуре нагревателя Т₁ и подводит тепло.

2-3: Адиабатический процесс расширении газа при этом температура понижается от Т₁ до Т₂.

3-4: Изотермический процесс сжимании газа при этом отводится тепла и температура равна Т₂

4-1: Адиабатический процесс сжимании газа при этом температура газа развивает от холодильника до нагревателя.

Сказывается для цикла Карно, общем вражения КПД существует производитель

В теоретическом смысле, этот цикл будет максимальным среди возможно КПД для всех циклов, работающих между температурами Т₁ и Т₂.

Теорима Карно: Коэффициент полезной мощности теплового цикла Карно не зависит от вида работика дело и устойства самой машины. А только определятся температурами Т_н и T_х

Второе начато термодинамики

Второй закон термоднамики определяет направление протекания тепловых машин. Нелзья построить термодинамический цикл, действющий тепловой машин без холодильника. При этом цикле энергия системы ввидит ….

В этом случае КПД

Его различные формулировки.

1. Первая формулировка: “Томсона”

Невозможен процесс, единственным результатом которого является совершение работы за счет охлаждения одного тела.

2. Вторая формулировка: “Клаузиса”

Невозможен процесс, единственным результатом которого является передача теплоты от холодного тела к горячему.

27. Энтропия - функция состояния термодинамической системы. Расчет изменения энтропии в процессах идеального газа. Неравенство Клаузиуса. Основное свойство энтропии (формулировка второго начала термодинамики через энтропию). Статистический смысл второго начала.

Энтропия - функция состояния термодинамической системы

Цикл Крано

Видим понятие приведенного количества теплоты, которое определяется как

Подвод теплоты Q > 0 Q^* > 0

Отвод теплоты Q < 0 Q^* < 0

Рассчитаем приведенное количество теплоты для Цикла Карно.

Согласно соотношение

Что есть, то под интегралом выражение есть полный дифференциал некоторой функции, которая назвается Энтропией.

Физический польный дифференциал означает, что данно функция и так

S: функция состояния системы.

dS: бесконечно мало изменении энтальпии.

Q: бесконечно мало количество теплоты подведены в систему при данное температуре.

S и Q одинаковы знак. Следовательно, по характеру изменения энтальпии можно судить от направления процесса теплоты системы. Если

S = const → адиабатический процесс можно звать изоэнтропический процесс.

Расчет изменения энтропии в процессах идеального газа

Первы закон термодинамики через энтальпию.

Пусть имеем некоторой процесс, совершен одним молья идеального газа. Тогда

Но

Это изменение энтальпии для 1 моля газа. И для любого количества моля

Неравенство Клаузиуса

Исходное условие второй закон термодинамики, Клаузиуса было получено соотношение

Знак равенство соотвествено обратимого цикла и процесса.

Основное свойство энтропии (формулировка второго начала термодинамики через энтропию).

Следствие необратимого процесса

1. 

: Это КПД любого цикла

: Это КПД цикла Карно

Следовательно:

• КПД всех тепловых машин не может превосходит КПД идеального теплового машины, работающего по циклу Карно при одном нагревателе и одном холодильнике(или между температурами Т₁ и Т₂)

Следовательно, получим

• Третьяя формулировка второго закона термодинамики: Энтропия адиабатической и изолированной системы не может убывать при любых происходящих процессах. Знак равенства соотвестенно обратимых процессов.

• Чевертая формулировка второго зокона термодинамики: Без допольнительных затрат энергии все процессы протекают в сторону (в направлении) возрастании энтрорпии.