Кпд тепловой машины Карно.
Количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя при изотермическом расширении, равно
.
Аналогично, при изотермическом сжатии рабочее тело отдало холодильнику
.
Отсюда коэффициент полезного действия тепловой машины Карно равен
.
Из последнего выражения видно, что КПД тепловой машины Карно зависит только от температур нагревателя и холодильника. Кроме того, из него следует, что КПД может составлять 100 % только в том случае, если температура холодильника равна абсолютному нулю. Это невозможно, но не из-за недостижимости абсолютного нуля (этот вопрос решается только третьим началом термодинамики, учитывать которое здесь нет необходимости), а из-за того, что такой цикл или нельзя замкнуть, или он вырождается в совокупность двух совпадающих адиабат и изотерм. Поэтому максимальный КПД любой тепловой машины будет меньше или равен КПД тепловой машины Карно, работающей при тех же температурах нагревателя и холодильника.
26.Второе начало термодинамики
Для существования теплового двигателя, необходимо 2 источника-горячий и холодный(окр. Среда). Если двигатель работает только от одного источника, то он наз-ся вечным двигателем 2 рода.
Приведем некоторые формулировки второго начала термодинамики:
Невозможен процесс, единственным результатом которого является превращение всей теплоты, полученной от нагревателя в эквивалентную ей работу (формулировка Кельвина).
Невозможен вечный двигатель второго рода (формулировка Томпсона – Планка).
Невозможен процесс, единственным результатом которого является передача энергии в форме теплоты от холодного тела к горячему (формулировка Клаузиуса).
27.Математическое выражение принципа существования энтропии изолированных систем.
dS=
определяется в обратимых процессах как
отношение подведенного из вне элементарного
количества теплоты к абсолютной
температуре.
S-энтропия-однозначная функция, состояния тела, принимающая для каждого состояния определенного значения.
28.Свойства энтропийных диаграмм.
Энтропийные диаграммы0 диаграмма, в которой по одной из осей откладывается значения удельной энтропии S, а по другой любой другой параметр. + возможность графически определить количество теплоты, сообщаемой телу или отводимой от тела.
T-S: изохора и изотерма- прямая линия, изотерма параллельна оси S, адиабата параллельна оси T. Широко применяют для анализа и сопоставления термодинамических циклов тепловых машин.
29. Математическое выражение принципа возрастания энтропии изолированных систем.
Принцип существования энтропии формулируется как математическое выражение энтропии термодинамических систем в условиях обратимого течения процессов.
d
Принцип возрастания энтропии сводится к утверждению, что энтропия изолированных систем неизменно возрастает при всяком изменении их состояния и остается постоянной при обратимом течении процессов. d
30. Уравнение состояния реальных газов.
Уравнение состояния реальных (неидеальных) газов называется уравнением Ван-дер Ваальса. Реальные газы редко подчиняются закону для идеального газа. Максимальные отклонения от идеального поведения наблюдаются при высоких давлениях и при низких температурах. При этих условиях объем системы становится относительно малым и собственный объем молекул уже составляет заметную часть общего объема. Кроме того, молекулы находятся на близких расстояниях друг от друга, что приводит к возникновению межмолекулярных взаимодействий. Ван-дер-Ваальс предложил включить в уравнение состояния реального газа два дополнительных члена: константу a, чтобы скомпенсировать уменьшение давления из-за межмолекулярного притяжения, и константу b, представляющую собой эффективный объем молекул газа:
p - давление газа, V - объем, занимаемый данным количеством молей газа, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура, a, b - константы Ван-дер-Ваальса, подбираемые для разных газов эмпирически по величинам отклонений от идеального поведения. Они бывают рассчитаны на 1 моль газа, их численные значения можно найти в специальных таблицах.
31.Процесс парообразования