Теплоёмкость - это количество
теплоты, сообщенное телу и изменяющее при этом температуру тела на 1°С . Второй
закон термодинамики рассматривает возможность и направление наблюдаемого процесса.
Все самопроизвольные процессы идут в направлении выравнивания системы, и они
всегда приводят к состоянию равновесия. Несамопроизвольный процесс идет только
при воздействии извне.
Это реальный
необратимый процесс.
Обратимый процесс –
это когда при его завершении (возврате в исходное состояние) система самопроизвольно
возвращается к этому состоянию без каких-либо потерь. Это гипотетический цикл.
К обратимому циклу можно приблизиться, если сделать процесс бесконечно
медленным. Все обратимые процессы равновесны. На основании обратимого цикла С.
Карно в 1827 году разработал так называемый цикл Карно – цикл работающей тепловой
машины. Рабочее тело в цикле Карно – идеальный газ, и при работе такого цикла в
машине нет потерь на трение, лучеиспускание и т.п. Тепловая машина, или
тепловой двигатель, - это такое устройство, которое превращает внутреннюю
энергию топлива в механическую.
Рабочее тело (газ,
пар) при расширении совершает работу, при этом получает от нагревателя теплоту Q1. Далее
сжимается, при сжатии рабочее тело передаёт холодильнику теплоту Q2. (Q1<Q2, T2<T1).
1-2 – изотермическое
расширение газа с температурой T1. При этом газ получает от нагревателя Q1.
2-3 – дальнейшее
расширение идеального газа с понижением температуры (адиабатное расширение).
В первых двух
процессах совершается работа А.
3-4 –
изотермическое сжатие.
4-1 – адиабатное
сжатие газа с повышением температуры с T2 до Т1.
Цикл Карно – это
обратимый процесс, идущий бесконечно медленно. По циклу Карно считают максимальный
КПД (Коэффициент Полезного Действия).
Q1-Q2=Amax
-
означает, что КПД идеальной машины зависит только от температуры нагревателя и
холодильника.
hобратим>hнеобратимого
(самопроизв)
|