Максимальная и минимальная работы процесса. Термодинамические потенциалы

 

По изменению характеристических функций можно определить максимальную работу немеханического характера при соответствующих условиях сопряжения ТС с окружающей средой, т.е. при двух фиксированных независимых параметрах. Так, для сложной закрытой ТС, в которой протекают процессы с двумя фиксированными параметрами, находящимися под знаками дифференцирования в правых частях объединенных выражений 1-го и 2-го законов термодинамики (1)-(4) получим следующие соотношения:

 

при S, V=const s,V , (22)

 

при S, p=const s,p , (23)

 

при T, V=const T,V, (24)

 

при T, p=const T,p, (25)

 

где = - сумма работ немеханического характера. Для конечного процесса 1-2 эти выражения запишем в виде, умножив левые и правые части уравнений (22)-(25) на минус единицу (-1). Тогда:

 

s,V, (26)

s,p, (27)

T,V, (28)

T,p, (29)

 

При протекании обратимых процессов работа немеханического характера максимальна и равна уменьшению соответствующей характеристической функции, т.е.:

 

s,V max,

s,p max,

(30)

T,V max,

T,p max.

 

При протекании необратимых процессов с максимальными потерями работоспособности ТС работа немеханического характера равна нулю, т.е.

 

min=0. (31)

 

В общем случае при необратимых процессах часть энергии упорядоченного движения материи диссипирует (рассеивается) в энергию теплового неупорядоченного движения и работа немеханического характера ТС будет меньше максимальной работы в обратимых процессах.

В термодинамике характеристические функции: U, H, F, G, дифференциалы которых с обратным знаком равны элементарной работе немеханического характера, называют термодинамическими потенциалами:

U – изохорно-изоэнтропийный потенциал,

H – изобарно-изоэнтропийный потенциал,

F – изохорно-изотермический потенциал,

G – изобарно-изотермический потенциал.

Уменьшение термодинамических потенциалов при фиксации двух параметров в обратимых процессах равно максимальной работе ТС.

Таким образом, сумма работ немеханического характера может быть определена через изменения характеристических функций при фиксации двух независимых параметров.

 








Дата добавления: 2015-06-12; просмотров: 1037;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.008 сек.