Цикл Карно: Компьютерные лабораторные работы по молекулярной физике. Любутина Л.Г. - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

7
Работа адиабатического сжатия:
==
1
T
2
T
V
C
µ
m
1
U
4
U
41
A
(13)
Таким образом, работа, совершаемая в результате прямого кругового
цикла Карно, равна:
А = А
12
+ А
23
+ А
34
+ А
41
= Q
1
Q
2
(14)
С учетом уравнения (6) для адиабатических процессов 2-3 и 4-1 имеем:
4
3
1
2
1
1
1
1
4
2
1
3
2
1
2
1
V
V
V
V
VTVT;VTVT ===
γγγγ
Коэффициент полезного действия цикла Карно равен:
1
21
1
Q
QQ
Q
A
==
η
=
1
2
1
2
1
4
3
2
1
2
1
1
T
T
V
V
lnRT
m
V
V
lnRT
m
V
V
lnRT
m
=
µ
µµ
(15)
Сформулируем теоремы Карно. Первая теорема Карно: коэффициент
полезного действия тепловой машины, работающей по циклу Карно, зависит
только от температур Т
1
и Т
2
нагревателя и холодильника, но не зависит от
устройства машины, а также от вида используемого рабочего тела.
Отметим, что коэффициент полезного действия любого теплового
двигателя, где есть необратимые процессы, всегда меньше, чем у двигателя,
работающего по обратимому циклу Карно. Таким образом, КПД всякой
тепловой машины не может превосходить КПД идеальной тепловой машины,
работающей по циклу Карно с теми же самыми температурами нагревателя и
холодильника (так называемая вторая теорема Карно).
Для определения меры необратимого рассеяния энергии было введено
понятие энтропии S, которая, как и внутренняя энергия, является функцией
состояния системы. Термодинамическое определение энтропии связывает ее
элементарное приращение dS с приведенным количеством тепла
T
Q
δ
:
T
Q
dS
обр
δ
.
= (16)
или в интегральной форме
=
2
1
12
T
Q
SS
.обр
δ
(16*
)
Знак равенства в этих формулах относится только к равновесным
(квазистатическим) процессам.