Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Termodinamika.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
05.08.2019
Размер:
229.38 Кб
Скачать

Билет 10.

Отсюда коэффициент полезного действия тепловой машины Карно равен

Цикл Карно состоит из четырёх стадий:

  • Изотермическое расширение

  • Адиабатическое расширение

  • Изотермическое сжатие

  • Адиабатическое сжатие

Рассмотрим теплообмен 2-х тел - изолированную систему: T1 > T2. Изменение энтропии равно.

В изолированной системе возможны лишь процессы, ведущие к возрастанию энтропии.

Возрастание энтропии при теплообмене тел приводит к уменьшению доступности тепла для преобразования его в работу, т.е. обесцениванию тепловой энергии.

Из 1-го начала

dQ = dU + dA

с учётом dS = dQ ⁄ T получаем

dU = TdS − dA

Экологические проблемы использования тепловых машин. Мы живём в XXI веке, который невозможно представить без электростанций и автомобилей. Большая доля электростанций в мире – тепловые, то есть сжигающие топливо (уголь или газ). Автомобили, работающие на электричестве – редкость, все остальные сжигают топливо (бензин). При этом есть два губительных для окружающей среды обстоятельства.

Во-первых, выхлопные газы загрязняют атмосферу, делают её непригодной для нормальной жизнедеятельности человека. Во-вторых, выделяющееся тепло изменяет климат Земли и наносит непоправимый вред природе, животным и человеку. Поэтому задача человечества – переходить на более безопасные для окружающей среды двигатели.

Билет 11.

Обратимый процессесли процесс может быть проведен в обратном направлении с теми же промежуточными путями.

Приведенная теплота.

Отношение теплоты Q в изотермическом процессе к температуре, при которой происходила передача теплоты, называется приведенной теплотой.

Для подсчета приведенной теплоты в произвольном процессе необходимо разбить этот процесс на бесконечно малые участки, где Т можно считать константой. Приведенная теплота на таком участке будет равна .

Направленность процесса

Теплота всегда самопроизвольно переходит только от более нагретых тел к менее нагретым, т. е. самопроизвольный или естественный процесс теплообмена обладает свойством определенной направленности — в сторону тел с более низкой температурой. При этом процесс теплообмена прекратится при достижении равенства температур.

для обратимого цикла Карно

Так как любой замкнутый цикл можно представить как сумму бесконечного числа циклов Карно, то для любого замкнутого обратимого цикла выражение (9.26) будет справедливо и его можно записать в следующем виде

- Равенство Клаузиуса

Необратимый цикл Карно.В этом случае

И все равенства превращаются в неравенства

Неравенство Клаузиуса

Таким образом, сумма приведенных теплот любого цикла равна нулю (обратимый процесс) или меньше нуля (необратимый процесс).

Энтропия

Функция состояния, полный дифференциал которой равен , называется энтропией (от греч. entropia – поворот, превращение) – мера способности теплоты превращаться в другие виды энергии.

Энтропия S – это отношение полученной или отданной теплоты к температуре, при которой происходил этот процесс.

Для обратимых процессов изменение энтропии

Это выражение называется равенство Клаузиуса.

Второе начало термодинамики

Второе начало термодинамики, принцип, устанавливающий необратимость макроскопических процессов, протекающих с конечной скоростью.

Другая формулировка второго начала термодинамики основывается на понятии энтропии:

«Энтропия изолированной системы не может уменьшаться» (закон неубывания энтропии).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]