ки в термодинаміки використовується не абсолютне значення ентропії, а її зміна, то відлік значення ентропії можна вести від будь-якого стану, тобто const a з рівняння виключимо.
Зміна ентропії між двома станами системи, при постійній теплоємності, можна обчислити за формулами:
Зображення процесів в TS координатах
Адіабатний процес.
(в TS координатах адіабата зображується вертикальною прямою)
Ізотермічний процес.
(в TS координатах ізотерма зображується горизонтальної прямої)
Ізохорний і ізобарний процеси.
- неможливо при
Цикл Карно.
Найбільш вигідний теоретичний цикл теплового двигуна, що перетворює максимальну кількість теплоти в максимальну кількість роботи, запропонував в 1824 році французький учений Сади Карно.
Як видно з отриманої раніше формули
ККД зростає при зменшенні або при збільшенні.
Звідси можна зробити висновок, що вибираючи процес розширення і стиснення, що протікає з відведенням і підведенням теплоти, можна змінити величину ККД. Карно запропонував цикл, що з двох оборотних адіабатних процесів. Оборотні процеси це ті, в яких відсутні втрати (механічні, робочого тіла, теплоти і т.д.). Ці припущення Карно застосував до своєї машини. Ізотермічний процес був обраний, тому що вся теплота, що підводиться до робочого тіла, повністю перетворюється на роботу. Адіабатний процес протікає без втрати теплоти. Т.ч. ізотермічні і адіабатні процеси є найвигіднішими процесами, для отримання максимальної роботи. Розглянемо всі процеси даного циклу
1-2 - Ізотермічне розширення з підведенням теплоти від нагрівача з температурою.
- 3 - адіабатних розширення
- 4 - Ізотермічний стиснення з відведенням теплоти в охолоджувач з температурою.
- 1 - адіабатних стиск, в результаті якого, робоче тіло нагрівається до температури.
З рівняння ККД циклу Карно випливає, що за відсутності різниці між нагрівачем і охолоджувачем, ККД теплової машини дорівнює нулю.
Це означає, що неможливо перетворення теплоти в роботу у разі відсутності охолоджувача, або нагрівача, тобто теплота може бути перетворена в роботу тільки тоді, коли є перепад температур.
т.к. в изобарном процесі подводимая до системи теплота витрачається не тільки на зміну внутрішньої енергії, як у випадку ізохоричного процесу (v=const), а й на здійснення роботи проти дії зовнішніх сил, тому для зміни температури тіла на 1 витрачається більше теплоти.
Лекція 13 Аналітичне вираження другого закону ТД
З аналізу циклу Карно можна записати наступну залежність. Термічний ККД:
Для оборотного циклу Карно сума наведеної теплоти в процесах 1-2 і 3 - 4 дорівнює нулю.
