Второй закон термодинамики

Второй закон термодинамики, утверждает, что любой реальный самопроизвольный процесс является необратимым. Это означает, что теплота не может сама собой переходить от более холодного тела к более нагретому. Аналитическое выражение второго закона: или . Эти соотношения справедливы и для обратимых (знак равенства) и для необратимых (знак >) процессов в любой системе.

Цикл (круговой процесс), замкнутый термодинамический процесс, в результате которого рабочее тело возвращается в исходное состояние.

Прямой цикл, цикл, полезным энергетическим результатом которого является преобразование части подведенной извне теплоты в работу. Эти циклы реализуют в тепловых двигателях.

Обратный цикл, цикл, полезным энергетическим результатом которого является перенос теплоты от тела с меньшей температурой к телу с большей температурой. Эти циклы реализуют в холодильных машинах и тепловых насосах.

Обратимый цикл, цикл, состоящий из обратимых процессов.

Необратимый цикл, цикл, в котором хотя бы один процесс является необратимым.

Термический коэффициент полезного действия (КПД), отношение работы(l_ц), полученной в результате осуществления прямого цикла, к теплоте, подведенной к рабочему телу (q₁). Обозначают: , где q₂ – теплота, отводимая в цикле. Величина КПД всегда меньше единицы. Для увеличения КПД следует увеличивать q₁ и уменьшать q₂.

Холодильный коэффициент, отношение теплоты (q₂), отведенной в обратном цикле от охлаждаемого объекта, к затраченной в цикле работе (l_ц). Обозначают: , где q₁ – теплота, отводимая в окружающую среду. Величина холодильного коэффициента больше единицы.

Т₁

Т₂

Цикл Карно, цикл, состоящий из двух адиабатных и двух изотермических процессов. На рисунке изображен прямой обратимый цикл Карно 1-2-3-4-1. Процессы: 1-2 - адиабатное расширение рабочего тела; 2-3 - изотермический отвод теплоты; 3-4 - адиабатное сжатие; 4-1 - изотермический подвод теплоты. Величина термического КПД цикла Карно не зависит от свойств рабочего тела, а определяется только температурой подвода и отвода теплоты:

. Цикл Карно имеет наибольший КПД по сравнению с любым другим циклом, осуществляемым в том же интервале температур. Цикл служит эталоном при оценке совершенства любых циклов тепловых машин.

Если рассматривать указанный цикл в обратном направлении (1-4-3-2-1), то это обратимый обратный цикл Карно. Показателем эффективности такого цикла может служить холодильный коэффициент: .

<123 4 5 6 7 >

Дата добавления: 2018-11-25; просмотров: 355;