Молекулярная физика. Курс физики, часть 1. Морозов В.Г - 40 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

a
S S
a
S
I
δQ
T
= 0.
1 → 2 →
3 → 4 → 1
T V
K
0
K
00
T
0
T
00
V
T
T
0
K
′
′
K
′
1
2
3
4
T′
T
′
′
δQ′
δQ
0
′
δ
Q
0
′
′
⏐
δ
Q
′
′
⏐
T
0
δQ
0
K
0
T
0
δQ
0
0
δQ
0
T
0
=
δQ
0
0
T
0
.
δQ
00
K
00
ïðîñòî âûðàæàåò òîò ôàêò, ÷òî ïîñëå âîçâðàùåíèÿ ñèñòåìû â èñõîäíîå ñîñòîÿíèå a
ïàðàìåòð S ïðèíèìàåò íà÷àëüíîå çíà÷åíèå Sa . Ïîêà íàøå ïðåäïîëîæåíèå î ñóùå-
ñòâîâàíèè íîâîãî òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ïàðàìåòðà S  âñåãî ëèøü ïðàâäîïîäîáíàÿ
ãèïîòåçà. ×òîáû åãî îáîñíîâàòü, íóæíî óáåäèòüñÿ, ÷òî íå òîëüêî äëÿ öèêëà Êàðíî,
íî è äëÿ ëþáîãî îáðàòèìîãî öèêëà ñïðàâåäëèâî ñîîòíîøåíèå
                                       I
                                                  δQ
                                                     = 0.                    (5.5)
                                                   T
                                 îáðàòèìûé öèêë




Ñëîæíîñòü çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî â ïðîèçâîëüíîì öèêëå ñèñòåìà ìîæåò ïîëó÷àòü è
îòäàâàòü òåïëîòó ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ. Äðóãèìè ñëîâàìè, â ïðîèçâîëüíîì
öèêëè÷åñêîì ïðîöåññå ñèñòåìà ìîæåò îáìåíèâàòüñÿ òåïëîòîé ñ áîëüøèì ÷èñëîì
ðåçåðâóàðîâ, íàõîäÿùèõñÿ ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ (â öèêëå Êàðíî òåïëîâûõ
ðåçåðâóàðîâ âñåãî äâà).
   Äëÿ äîêàçàòåëüñòâà (5.5) ðàññìîòðèì ïðîèçâîëüíûé îáðàòèìûé öèêë 1 → 2 →
3 → 4 → 1, ñîâåðøàåìûé ïðîèçâîëüíîé ìàêðîñêîïè÷åñêîé ñèñòåìîé. Èçîáðàçèì
ýòîò öèêë íà äèàãðàììå T -V (ñì. Ðèñ. 5.1). Ðàçîáüåì âåñü öèêë íà áåñêîíå÷íî
ìàëûå ó÷àñòêè è íà êàæäîì ó÷àñòêå ïîäêëþ÷èì íàøó ñèñòåìó ê îáðàòèìîé ìàøèíå
Êàðíî. Íà Ðèñ. 5.1 ïîêàçàíû äâå òàêèå ìàøèíû K 0 è K 00 ; îäíà ïîäêëþ÷åíà íà
ïðÿìîì ó÷àñòêå öèêëà, ãäå òåìïåðàòóðà ñèñòåìû ðàâíà T 0 , à äðóãàÿ  íà îáðàòíîì
ó÷àñòêå öèêëà, ãäå òåìïåðàòóðà ñèñòåìû ðàâíà T 00 .

                       T              T′          2

                                                                    3
                             1             δQ′          T′′
                                                  4           ⏐δQ′′⏐
                                      K′               K′′

                       T0                  δQ0′              δQ0′′

                                                                V
                                           Ðèñ. 5.1
    Äëÿ âñåõ ìàøèí Êàðíî íàøà ñèñòåìà ñëóæèò îäíèì èç òåïëîâûõ ðåçåðâóàðîâ.
Äðóãîé ðåçåðâóàð  òåðìîñòàò, èìåþùèé òåìïåðàòóðó T0 . Ìàøèíû Êàðíî áóäóò
èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ïîäâîäà òåïëîòû ê ñèñòåìå íà ïðÿìîì ó÷àñòêå öèêëà è îòâîäà
òåïëîòû íà îáðàòíîì ó÷àñòêå öèêëà.
    Åñëè îáîçíà÷èòü ÷åðåç δQ0 òåïëîòó, ïîëó÷åííóþ ñèñòåìîé îò ìàøèíû Êàðíî
K 0 ïðè òåìïåðàòóðå T 0 , à ÷åðåç δQ00  òåïëîòó, ïîëó÷åííóþ ýòîé ìàøèíîé îò òåð-
ìîñòàòà, òî, ñîãëàñíî ñîîòíîøåíèþ (4.3), ñïðàâåäëèâîìó äëÿ öèêëà Êàðíî, ìîæíî
çàïèñàòü
                                      δQ0   δQ00
                                          =      .                          (5.6)
                                       T0    T0
Àíàëîãè÷íî, îáîçíà÷àÿ ÷åðåç δQ00 òåïëîòó, ïîëó÷åííóþ ñèñòåìîé îò ìàøèíû Êàðíî
K 00 íà îáðàòíîì ó÷àñòêå öèêëà (ýòà âåëè÷èíà, êàê íåòðóäíî ñîîáðàçèòü, îòðèöàòåëü-

                                             39

Страницы