релом ЕНЕРГІЇ для Якої Було б охолодження води в океані. Обчислення показують, что коли охолодіті воду в світовому океані на 0,1 про , то можна здобудуть Енергію, яка Руху б УСІ машини, что є на Землі, біля двох тисяч років. Така машина би була рівнозначною Вічному ДВИГУН, Який назівають вічнім ДВИГУН іншого роду. Напрям протікання процесів, Які відбуваються в природі и пов'язані з перетворенням ЕНЕРГІЇ, візначає 2 закон термодінамікі. Йо формулювання:
- У природі Неможливо процес, Єдиним результатом Якого БУВ бі Перехід теплотою Повністю в роботові/М. Планк /. p> - Теплота НЕ может сама собою переходіті від тіла з нижчих температурах до тіла з віщою Точка/К. Клаузіус /. p> - Неможливо побудуваті вічний двигун іншого роду, тоб двигун, Який працював за рахунок охолодження якого-небудь одного тіла.
Наведені формулювання іншого закону термодінамікі - це одержані в результаті дослідів аксіомі. Строге математичне формулювання цього закону можна податі за помощью Нової Функції стану-ентропії:
З іншого законом термодінамікі слідує, что Дві форми передачі ЕНЕРГІЇ и робота и теплота нерівноцінні.
Максимальний ККД теплової машини
Всі теплові двигуни Незалежності від їх конструкції рішають одну и ту ж задачу - Перетворення внутрішню Енергію палів в механічну. Енергія, яка віділяється под годину Згорани палів через Теплообмін передається газу. Газ, розшіряючісь, Виконує роботи проти зовнішніх сил и приводити в рух будь-який Механізм. Принципова схема теплового двигуна наведена на рис. 1а Тепловий двигун Складається з 3 основних часін: робочий тіла, Р нагрівніка, холодильника.
В
Рис. 1
Робоче Тіло/газ або пара/во время Розширення з стану А в стан В/рис. 1б/Виконує роботові, одержавши від нагрівніка кількість теплотою Q. Робота чисельного дорівнює 1А В2. За рахунок Згорани палів температура нагрівніка Т стала. У процесі стіскання робоче Тіло передает Деяк кількість теплотою Q холодильника, Який має температуру. При цьом газ переходити з стану В у стан А і Зовнішні сили віконують роботу А 2, яка чисельного дорівнює площі 1 А б В 2. Таким чином, тепловий двигун винен працювати по колових процеса, або ціклічно.
К о л о в і м процесом, або циклом назівають такий процес, в результаті Якого термодінамічна система повертається в початковий стан через Другие проміжні стани. При цьом внутрішня енергія набуває початкова значення. Робота циклу и чисельного дорівнює площі замкненому циклу. Видно, что і. Такий цикл назівають прямимо. Если цикл здійснюється проти годіннікової стрілки, то робота би була від'ємною. Такий цикл назівають із в про р о т н і м/Цикл холодільної машини /. p> За прямимо циклом Працюють теплові машини. Оскількі после Виконання циклу D U = 0 , то робота циклу віконується за рахунок одержаної и переданої теплотою, тоб.
Коефіцієнтом Корисної Дії/ККД/двигуна i назівають відношення Корисної роботи до ЕНЕРГІЇ, якові робоче Тіло одержує від нагрівача:
.
Дослідамі Було ВСТАНОВЛЕНО, что Найбільший ККД мают двигуни, что Працюють за циклом Карно, в якіх немає жодних витрат на теплопровідність, терта, віпромінювання, тощо. Робочий Речовини є ідеальний газ. Цикл Карно Складається з двох Ізотерм и двох діабат ​​/ рис. 2 /. br/>В
Рис. 2
На ділянці 1-2/ізотерма/ідеальний газ за рахунок одержаної теплотою Q від нагрівальніка Виконує роботу, ізотермічно розшірюючісь. При цьом D U = 0 , бо T = const . На ділянці 2-3/адібата/газ Виконує роботові за рахунок Зменшення внутрішньої ЕНЕРГІЇ, бо газ не одержує теплоту. У процесі ізотермічного стіскання/ділянка 3-4/внутрішня енергія НЕ змінюється, холодильника передається теплота.
У процесі адіабатічного стіскання/ділянка 4-1/робота вітрачається на Підвищення внутрішньої ЕНЕРГІЇ. Таким чином, газ повертається в свой початковий стан, до Початкова Значення внутрішньої ЕНЕРГІЇ. После Виконання циклу в роботові перетворено/Q 1 -Q 2 /теплотою, ЯКЩО Q 1 и Q 2 віразіті через роботу в ізотермічному процесі, то одержимо ККД цього циклу:
, де Т 1 - температура нагрівніка, Т 2 -температура холодильника.
Отже, ККД двигуна, что працює за циклом Карно візначається Тільки абсолютними температурами нагрівніка и холодильника, и НЕ поклади від роду робочої Речовини. З цього рівняння віплівають Такі Висновки:
1. Для Підвищення ККД теплової машини треба збільшуваті температуру нагрівальніка и зменшуваті температуру холодильника.
2. ККД Ідеальної теплової машини має максимальне значення, Яке менше від 1, а для реальної ККД - всегда менший ККД циклу Карно.
Поняття про ентропію
Відомо, что внутрішня енергія тіла або си...
