Анализ - работа - тепловая машина
Cтраница 1
Анализ работы тепловой машины, проделанный Карно, весьма похож на то, что мы делали в гл. Более того, приведенные там аргументы подсказаны аргументами Карно о работе тепловых машин. Поэтому некоторые рассуждения в этой главе покажутся вам уже знакомыми. [1]
Для анализа работы тепловых машин всех конструкций ( паровых - поршневых, паровых турбин, двигателей внутреннего сгорания, газовых турбин) является более важной компенсация второго рода, когда превращение Q в Л компенсируется изменением состояния каких-либо новых тел, а состояние рабочего тела эпизодически возвращается к исходному. В качестве таких дополнительных тел в тепловых машинах обычно служат холодильники. [2]
С анализом работы тепловых машин и рассмотрением циклических процессов было связано развитие термодинамики и формулировка ее обоих основных законов. Поэтому весьма далекие от химии проблемы теории тепловых машин до сих пор обсуждаются в химической термодинамике, хотя закон сохранения энергии во всех его формах сейчас можно считать обоснованным всем опытом современной физики, а не только данными технической термодинамики прошлого века. [3]
 |
Термодинамическая система. [4] |
Существенное значение для анализа работы тепловых машин имеют круговые ( аамкнутые) термодинамические процессы. [5]
 |
Принципиальная схема тепловой машины. [6] |
Применим первый закон термодинамики к анализу работы тепловой машины. Несмотря на большое разнообразие, все тепловые двигатели имеют общий принцип действия. Назначение любого периодически действующего теплового двигателя состоит в совершении механической работы за счет использования внутренней энергии, о чем кратко, но не совсем точно говорят как о превращении теплоты в работу. [7]
 |
Изотермы и адиабата. [8] |
Применим первый закон термодинамики к анализу работы тепловой машины. Назначение любого периодически действующего теплового двигателя состоит в совершении механической работы за счет использования внутренней энергии хаотического движения молекул, о чем кратко, но не совсем точно говорят как о превращении тепла в работу. Принципиальная схема любой тепловой машины, если отвлечься от ее конструктивных особенностей, выглядит так, как показано на рис. 5.3. Ее обязательными элементами являются два тепловых резервуара: нагреватель с некоторой температурой 7 и холодильник с температурой Тг, меньшей температуры нагревателя. Роль холодильника может выполнять окружающая среда. [9]
Открытие второго начала связано с анализом работы тепловых машин, чем и определяется его исходная формулировка. Впервые работа тепловых машин была теоретически рассмотрена в 1824 г. Сади Карно, который в своем исследовании Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эти силы, доказал, что КПД тепловых машин, работающих по предложенному им циклу ( циклу Карно), не зависит от природы вещества, совершающего этот цикл. Позднее Клаузиус и В. Том-сон, по-новому обосновывая эту теорему Кар но, почти одновременно положили основание тому, что теперь входит в содержание второго начала. [10]
Термодинамический цикл, рассмотренный Карно при анализе работы тепловых машин, состоит из двух изотерм и двух адиабат. Изотермические участки цикла осуществляются при помощи двух термостатов с температурами T TZ. Теплоемкости систем в изотермических и адиабатических процессах не зависят от свойств веществ, именно поэтому исследование циклов Карно позволяет выявить некоторые общие закономерности, имеющие значение как для ряда практических приложений, так и в построении общей термодинамической теории. [11]
Как уже отмечалось, второе начало термодинамики было установлено в результате анализа работы тепловых машин. [12]
Карно при исследовании рассматривал идеальный цикл, так как считал, что при анализе работы тепловых машин по реальному циклу можно не выявить главных зависимостей. Карно писал: Повсюду, где имеется разность температур, может происходить возникновение движущей силы. Температура газа должна быть первоначально как можно выше, чтобы получить значительное развитие движущей силы. По той же причине охлаждение должно быть как можно больше. [13]
Второе начало термодинамики позволяет устанавливать возможное направление самопроизвольных процессов. Исторически открытие второго начала было связано с анализом работы тепловых машин, в частности тепловых двигателей. Существует несколько формулировок второго начала; в соответствии с этим можно записать несколько математических соотношений, выражающих их сущность. [14]
Карно, продолжая работу своего отца Лазара Карно, автора весьма авторитетного трактата по теории машин ( механических устройств), занимался анализом работы тепловой машины. [15]
Страницы: 1 2