инамічній процесі
.
Розглянемо деякі окремі випадки Політропний процесів.
) - ізобарний процес;
) - ізотермічний процес;
) - адіабатичний процес;
) - ізохорний процес.
З наведених прикладів видно, що політропний процес є узагальненням раніше розглянутих процесів.
4. Кругові цикли
Круговим процесом називається процес, при якому система, пройшовши через ряд станів, повертається в початковий стан. Кажуть, що система робить кругової цикл. На pV діаграмі кругової цикл представляється у вигляді замкнутої кривої. На наведеному графіку система переходить зі стану 1 в стан 2, потім повертається в початковий стан 1. Нижче ми розглянемо різні цикли, що складаються з декількох кривих, зокрема, цикл Карно, що складається з двох ізотерм і двох адіабати.
Робота на ділянці 1 а 2:
.
Відповідно, робота на ділянці 2 b 1:
.
Повна робота за весь цикл:
,
тобто повна робота за цикл дорівнює значенню криволінійного інтеграла по замкнутому контуру, утворюючому цей цикл. Значення роботи може бути як позитивним, так і негативним, залежно від напрямку обходу циклу. При обраному на малюнку напрямку обходу робота буде позитивною. Якщо А> 0 цикл називають прямим, при А << / i> 0 - зворотним.
Тепловим двигуном називають періодично діючу установку, що здійснювало роботу за рахунок отриманої ззовні теплоти. Тепловими машинами є парові машини, двигуни внутрішнього згоряння, теплосилові установки ТЕЦ та ін
Холодильній машиною називають періодично діючі установки, в яких за рахунок зовнішніх сил тепло переноситься від менш нагрітого тіла до більш нагрітого.
Відповідно до першого закону термодинаміки
.
В кругових процесах, отже, де, - кількість тепла, отримане системою, - кількість тепла, відданого системою.
Термічним коефіцієнтом корисної дії (ККД) кругового циклу називається величина
.
Термодинамічний процес називається оборотним , якщо він може відбуватися як у прямому, так і в зворотному напрямках. В іншому випадку процес називають необоротним. Відзначимо, що всі рівноважні процеси є оборотними.
5. Ентропія
Одним з найважливіших понять термодинаміки є поняття ентропії. Насправді це поняття використовується не тільки в термодинаміки, а й в інших науках: інформатики, соціології та ін Розглянемо процес передачі тепла від тіла 1 до тіла 2.
Наведеним кількістю теплоти називається величина. Можна показати, що у всіх оборотних термодинамічних процесах
.
Звідси випливає, що величина є повним диференціалом:
.
ентропії називається функція стану, диференціалом якої є величина. З досвіду відомо, що для оборотних процесів зміна ентропії за цикл дорівнює нулю, для необоротних процесів. У загальному випадку справедливо нерівність.
Ця нерівність називають нерівністю Клаузіуса .
Розглянемо зміну...
