Механика и молекулярная физика. Ковалева Г.Е - 82 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СтГАУ | Ставрополь

Составители: 

Рубрика: 

82
Рисунок 10.3.
Круговой процесс на диаграмме (p, V).
abc – кривая расширения, cda – кривая
сжатия. Работа A в круговом процессе равна
площади фигуры abcd.
На
рV
– диаграмме цикл
изображается замкнутой кривой (рис.
10.3). Если цикл осуществляется по
часовой стрелке – он называется
прямым. Если против – обратным.
Первый осуществляется в тепловых
двигателях, второй – в холодильных
машинах. Пусть на рис. 10.3
осуществляется прямой цикл, тогда
работа цикла будет:
1
2
2
1
dVрdVрА
.
Первый интеграл равен работе при переходе из состояния 1 в состояние
2 по кривой abc. Второй интеграл имеет отрицательное значение, так как
dV<0 и равен работе, которую надо совершить над системой, чтобы
перевести её в исходное состояние. По величине эта работа равна площади
фигуры, ограниченной линиями cda, осью V и абсциссами V
1
и V
2
. Таким
образом, работа цикла равна площади фигуры, ограниченной замкнутой
кривой, изображающей цикл.
Если первое начало термодинамики в виде
dAdUdQ
проинтегрировать по всему циклу, то получим:
dAdUdQ
. Так как
система возвращается в исходное состояние, то
0
dU
. Это значит, что
работа совершённая за цикл, происходит только за счёт количества теплоты
поступающего в систему. Эта теплота в части цикла поступает в систему, а в
части выходит из неё. При обходе цикла почасовой стрелке, в систему
поступает большее количество теплоты, чем выходит из неё. Поэтому
система совершает положительную работу.
Если цикл осуществляется против часовой стрелки, то работа будет той
же по абсолютному значению, но отрицательной. В этом случае работа
совершается над системой. Система преобразует работу в теплоту: в одной
части цикла в систему поступает теплота, а в другой – вытекает больше
теплоты, чем входит.
По своему значению система, выполняющая циклический процесс,
является машиной, производящей работу за счёт поступающего в неё
количества теплоты. Чем больше количество теплоты, поступившей в
систему, превращается в механическую работу, тем более эффективна

Страницы