Молекулярная физика. Термодинамика. Кузнецов С.И. - 63 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

63
Например, обратимым можно считать процесс адиабатического
расширения или сжатия газа. При адиабатическом процессе условие те-
плоизолированности системы исключает непосредственный теплообмен
между системой и средой. Поэтому, производя адиабатическое расши-
рение газа, а затем сжатие, можно вернуть газ в исходное состояние
так, что в окружающей среде никаких изменений не произойдет. Конеч-
но,
в реальных условиях и в этом случае всегда имеется некоторая не-
обратимость процесса, обусловленная, например, несовершенством те-
плоизоляции, трением при движении поршня и т.д.
Только в обратимых процессах теплота используется по назначе-
нию, не расходуется зря. Если процесс неравновесный, то будет необра-
тимый переход, т.е. часть энергии уйдет (необратимо
).
Максимальным КПД обладают машины у которых только обра-
тимые процессы.
Реальные процессы сопровождаются диссипацией энергии (из-за
трения, теплопроводности и т.д.), которая нами не рассматривается. Об-
ратимые процессы – это в какой-то степени идеализация реальных про-
цессов. Их рассмотрение важно по двум причинам:
• многие процессы в природе и технике практически обратимы;
• обратимые процессы являются наиболее экономичными и при-
водят к максимальному значению термического коэффициента полезно-
го действия тепловых двигателей.
5.2. Тепловые машины
Тепловой машиной называется периодический действующий дви-
гатель, совершающий работу за счет получаемого извне тепла.
Любая тепловая машина работает по принципу кругового (цикличе-
ского) процесса, т.е. возвращается в исходное состояние (рисунок 5.1).
Но чтобы при этом была совершена полезная работа, возврат должен
быть произведен с наименьшими затратами.
Полезная работа равна разности работ расширения
и сжатия, т.е.
равна площади, ограниченной замкнутой кривой.
Обязательными частями тепловой машины являются нагреватель
(источник энергии), холодильник, рабочее тело (газ, пар).
Зачем холодильник? Так как в тепловой машине реализуется кру-
говой процесс, то вернуться в исходное состояние можно с меньшими
затратами, если отдать часть тепла. Или если охладить пар,
то его легче
сжать, следовательно, работа сжатия будет меньше работы расширения.
Поэтому в тепловых машинах используется холодильник.

Страницы