ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
83
машина.
10.6. Второе начало термодинамики. Тепловые двигатели
Тепловым двигателем называется устройство, преобразующее
тепловую энергию, получаемую при сгорании топлива, в механическую
работу. Любой тепловой двигатель должен работать циклически.
Принципиальная схема теплового двигателя изображена на рис. 10.4. Рабочее
тело (как правило газ), получая от нагревателя, имеющего температуру Т
1
,
количество теплоты Q
1
, расширяется и совершает работу. Так как ни один
материал не способен выдерживать бесконечно большие температуры и
невозможно создать бесконечно длинный цилиндр – рабочее тело
необходимо перевести в исходное состояние.
Рисунок 10.4.
Тепловой двигатель
Для этого часть теплоты
2
Q
необходимо передать холодильнику,
имеющему температуру Т
2
. Таким
образом, работа, совершаемая системой
за цикл –
21
QQА . Отсюда следует,
что невозможно создать двигатель,
который всю полученную теплоту
превращал бы в работу. Это и есть
второе начало термодинамики в
формулировке Кельвина – Планка. КПД
цикла
1
21
1
Q
QQ
Q
А
(10.16)
Принципиальная схема холодильной машины изображена на рис. 10.5.
В этом случае от более холодного тела отбирается некоторое количество
теплоты
2
Q , а более горячему телу передаётся количество теплоты
1
Q >
2
Q .
Что бы это было возможным, над рабочим телом надо совершить работу
21
QQА . Из анализа работы холодильной машины, вытекает другая
формулировка второго начала термодинамики (Клаузиус). Без совершения
работы нельзя отобрать теплоту у менее нагретого тела и передать её
более нагретому. Самопроизвольно теплота может переходить только
от более нагретых тел к менее нагретым.
Таким образом, второе начало термодинамики запрещает создание
вечного двигателя второго рода. Например, охлаждая мировой океан, без
совершения работы, человечество могло бы получать колоссальную
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- …
- следующая ›
- последняя »
