40.Цикл Карно и его кпд. Тепловые двигатели и холодильные машины
Энергия не исчезает и не возникает, она непрерывно превращается из одного вида в другой.
- Первое начало
термодинамики.
Это причинно-следственная связь отражает возможность преобразования энергии из одного вида в другой.
Тепловая
энергия
работу
Термодинамический цикл
Самый простой цикл с максимальным К.П.Д.
- Цикл Карно (самый эффективный). Обеспечивает максимальное преобразование из тепловой энергии в механическую.
Будем рассматривать газовую МСС.
Цикл Карно состоит из двух изотерм и двух адиабат.
при
и
при
и
Схема
идеальной тепловой машины – это система
имеющая: 1) нагреватель
,
2) рабочее тело (газовая МСС, которая
осуществляет переходы), 3) холодильник
,
4) механизм.
41. Второе начало термодинамики. Приведенная теплота
- Первое начало
термодинамики.
- количество теплоты,
которое получила МСС. Информация о
воздействии на МСС.
- работа, механическое
воздействие. Реакция системы на
воздействие.
Эта работа считается положительной, если она производится самой механической системой.
Первое начало термодинамики дает ответ на вопрос: Каким образом можно заставить систему перейти из одного состояния в другое.
В общем случае
- математическая
формулировка второго начала термодинамики.
Система перейдет в такое состояние, в котором энтропия соответствует либо исходному состоянию систему, либо превышает это значение.
- переход в новое
состояние является обратным.
П
роцесс
называется обратимым, если переход из
1 в 2 и из 2 в 1 идет через те же промежуточные
состояния.
- обратный процесс
- необратимый процесс
В результате воздействия, тело переходит в состояние с большим значением энтропии.
Следствия:
1. Природа запрещает самопроизвольную передачу количество теплоты от менее нагретого к более нагретому.
2. Запрещено создание вечных двигателей, т. е. создание преобразователя тепловой энергии в механическую с К.П.Д.=100%
42. Энтропия. Принцип возрастания энтропии. Энтропия идеального газа
Энтропия
– функция состояния термодинамической
системы, изменение которой dS в равновесном
процессе равно отношению количества
теплоты dQ, сообщенного системе или
отведенного от нее, к термодинамической
температуре Т системы . Где
—
приращение энтропии;
—
минимальная теплота, подведенная к
системе; T — абсолютная температура
процесса;
Принцип
возрастания энтропии справедлив для
любой изолированной системы. Это
обстоятельство указывает на
однонаправленность происходящих в ней
процессов.
- число степеней свободы
- количество вещества
- ее температура
- объем
(экстенсивный параметр)
Энтропия системы зависит от количества частиц в ее составе.
- третье
начало термодинамики.
При стремление температуры к 0, энтропия становиться 0.
Теплоемкость любой системы при приближении температуры к абсолютному 0 равна 0.
Теория Дебая для теплоемкости.
