Тепловые устройства и инновации на основе термодинамики. Черный А.А. - 9 стр.

солютного нуля температуры при конечной последовательности термодина-
мических процессов.
        Если первое начало термодинамики утверждает, что теплота есть
форма энергии, измеряемая механической мерой, и невозможность вечного
двигателя первого рода, то второе начало термодинамики объявляет невоз-
можным создание вечного двигателя второго рода. Первое начало ввело
функцию состояния - энергию, второе начало ввело функцию состояния -
энтропию. Если энергия закрытой системы остается неизменной, то энтро-
пия этой системы, состоящая из энтропий ее частей, при каждом измене-
нии увеличивается - уменьшение энтропии считается противоречащим за-
конам природы. Сосуществование таких независимых друг от друга функ-
ций состояния, как энергия и энтропия, дает возможность делать высказы-
вания о тепловом поведении тел на основе математического анализа.
Поскольку обе функции состояния вычислялись лишь по отношению к
произвольно выбранному начальному состоянию, определения энергии и
энтропии не были совершенными. Третье начало термодинамики позво-
лило устранить этот недостаток. Важное значение для развития термо-
динамики имели установленные Ж.Л.Гей-Люссаком законы - закон теплово-
го расширения и закон объемных отношений. Б.Клапейрон установил за-
висимость между физическими величинами, определяющими состояние
идеального      газа (давлением, объемом и температурой), обобщенное
Д.И.Менделеевым.
        Таким образом, концепции классической Термодинамики описыва-
ют состояния теплового равновесия и равновесные (протекающие беско-
нечно медленно, поэтому время в основные уравнения не входит) про-
цессы. Термодинамика неравновесных процессов возникает позднее - в 30-
х гг. ХХ века. В ней состояние системы определяется через плотность,
давление, температуру и другие локальные термодинамические параметры,
которые рассматриваются как функции координат и времени. Уравнения
неравновесной термодинамики описывают состояние системы во времени.

                          ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ

         Двигатели внутреннего сгорания относятся к тепловым двигателям,
в которых химическая энергия топлива, сгорающего в рабочей полости, пре-
образуется в механическую работу.
      Газовый двигатель внутреннего сгорания был сконструирован фран-
цузским механиком Э. Ленуаром (1860). В 1876 году немецкий изобретатель
Н. Отто построил 4-тактный газовый двигатель внутреннего сгорания. По
сравнению с паромашинной установкой двигатель внутреннего сгорания
принципиально более прост, так как устранено одно звено энергетического
преобразования — парокотельный агрегат. Это усовершенствование обусло-
вило компактность двигателя внутреннего сгорания, меньшую массу на еди-
ницу мощности, более высокую экономичность, но для него потребовалось
топливо лучшего качества (газ, нефть).

                                   9