Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Термодинамика - Ферми Э.

Ферми Э. Термодинамика — Харьков, 1969. — 162 c.
Скачать (прямая ссылка): termodinamika1969.djvu
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 49 >> Следующая


Поставив цилиндр на источник с температурой медленно поднимаем поршень и таким образом обратимо увеличиваем объем до тех пор, пока он не достигнет величины Vb (рис. 8, В). Эта часть процесса представлена отрезком AB изотермы, отвечающей температуре ?2-Теперь состояние нашей системы изображается точкой В на рис. 7.

Ставим цилиндр на теплоизолятор и очень медленно увеличиваем объем, пока он не достигнет величины Vd (рис. 8, D). Так как система термически изолирована во время этой части процесса, то она изображается на рис. 7 отрезком адиабаты BD. В течение этого адиабатического расширения температура жидкости снижается с ?2 До t±, и состояние системы обозначаем точкой D (рис. 7).

Помещая затем цилиндр на источник с температурой t±, очень медленно сжимаем жидкость по изотерме DC (рис. 7), пока ее объем не уменьшится до Vc (рис. 8, С). Наконец, снова ставим цилиндр на теплоизолятор и по линии CA очень медленно адиабатически сжимаем жидкость, пока ее температура не повысится до І2-

P

Покажем, как в действительности может быть выполнен цикл Карно. Заключаем жидкость в цилиндрический сосуд, имеющий нетеплопроводные боковые стенки и нетеплопроводный поршень, так что теплота может выходить из цилиндра или поступать в него только через основание цилиндра, которое выбирается теплопроводным. Пусть ti и І2 — темпе-

Рис. 7.

V ратуры двух источников теплоты. Источники столь велики, что их температуры практически не изменяются, когда некоторое количество теплоты добавляется к источникам или от- Первый закон термодинамики

41

А

В

I Тепло- I изоляторI

D

ti

С

Тепло-изолятор

A1

Рис.

Теперь система снова находится в начальном состоянии (рис. 8, А), которое показано точкой А на рис. 7.

Во время изотермического расширения, изображенного отрезком AB, система поглощает количество теплоты Q2 от источника с температурой t2• Во время изотермического сжатия, представленного отрезком DC, система поглощает теплоту -Qi от источника с температурой t\, т. е. отдает теплоту Qi источнику с температурой t\. Таким образом, общее количество теплоты, поглощенной системой во время цикла, составляет Q2 — Qi- Пусть L — работа, проделанная системой во время процесса. Она равна площади, ограниченной циклом на рис. 7. Используя уравнение (16), которое выражает первый закон термодинамики для цикла, имеем

L = Q2-Q1. (43)

Из этого уравнения видно, что только часть теплоты, поглощенной системой из источника с более высокой температурой, превращается в цикле Карно в работу; теплота Qi передается источнику с меньшей температурой.

Определяем коэффициент полезного действия (к.п.д.) цикла Карно г] как отношение работы, совершенной циклом, к количеству теплоты, 42

Глава III

поглощенной из источника с более высокой температурой.

= ± = Qi-Qi = 1 _ Q1 (44)

Q 2 <?2 <?2

Поскольку цикл Карно обратим, он может быть проведен в обратном направлении. Это можно сделать, выполняя все описанные выше процессы в противоположном направлении. При этом цикл потребляет работу L вместо того чтобы производить ее; он поглощает и количество теплоты Qi при температуре ti и возвращает количество теплоты Qi при температуре ti-

Первым применением цикла Карно будет окончание доказательства эквивалентности постулатов Клаузиуса и Кельвина. Покажем, что если бы постулат Клаузиуса был не верен, то не верен был бы и постулат Кельвина.

Допустим, вопреки постулату Клаузиуса, что можно передать некоторое количество теплоты Qi от источника с температурой ti к источнику с более высокой температурой ti так, чтобы не произошло больше никаких других изменений в состоянии системы. Тогда при помощи цикла Карно можно было бы поглотить это количество теплоты Q2 и произвести количество работы L. Так как источник при температуре ?2 получает и отдает то же самое количество теплоты, то в конечном итоге оказывается, что он не изменился. Таким образом, единственным конечным результатом описанного процесса было бы превращение в работу теплоты, извлеченной из источника, имеющего всюду температуру t±, но это противоречит постулату Кельвина.

9. Абсолютная термодинамическая температура

В предыдущем разделе мы по сути дела описали некую машину, которая совершает круговой цикл Карно: производит работу L, поглощая теплоту Q2 от источника с температурой и передавая теплоту Qi источнику с более низкой температурой t\. Как видим, такая машина работает между температурами ti и ?2-

Рассмотрим теперь произвольную машину, работающую между температурами ti (меньшей) и ?2 (большей). Пусть L — работа, совершаемая машиной во время каждого цикла, и пусть Qi^Qi — количества теплоты, поглощенной за цикл при температуре ti и отданной Первый закон термодинамики

43

при температуре t\. Машина не обязательно должна действовать по циклу Карно; ставится единственное условие: машина должна быть цикличной, т. е. по окончании процесса возвращаться в первоначальное состояние.

Можно легко показать, что если L > 0, т. е. если машина совершает положительную работу, то Q2 > 0 и Qi > 0.
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 49 >> Следующая