Причины необратимости реальных термодинамических процессов.

Выделим следующие основные причины необратимости реальных процессов:

1. Наличие в рабочем теле градиентов основных параметров, которые приводят к диссипации механической энергии, т.е. необратимому переходу ее в тепловую энергию.

2. Наличие внешнего трения.

3. Возрастание энтропии, которая является мерой необратимости при передаче тепла от рабочего тела с большей температурой к рабочему телу с меньшей температурой.

s_г = Q/T_г < 0 , s_х = Q/T_х > 0 , (Q > 0) .

Мы опустили индекс _in при s , т.к. s_ext = 0 . Общий прирост энтропии при отсутствии других переходов энергии (T_г > T_х)

s = s_г + s_х = Q(1/T_х  1/T_г) > 0 .

Отметим, что вся система изолирована, поэтому s > 0 . Однако для ее части (горячей) s_г < 0 .

4. При образовании ударных волн в аппаратуре, даже в условиях адиабатичности.

Пример отличия обратимого (теоретического) и реального необратимого течений газа через сопло.

Рис. 8.

Теоретические и действительные процессы при течении через сопло. В сопле q_тр > 0 , q_внеш = 0 , p₁ > p₂ .

Имеем следующее выражение для действительной скорости W_2д :

W₁ << W₂ ; h_2д > h₂  W_2д << W₂ ; W_2д = W_2д ,

  (0.95 , 0.98)  скоростной коэффициент для шлифованных сопел.