Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 122 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

§ 28. Равновесность и обратимость процессов
120
ченные 100 Дж тепла, но телу 1 придется получить 120 Дж те-
пла. В любом случае один из участников теплообмена в ис-
ходное состояние не возвращается. Кроме того, затраты внеш-
ней работы вызывают изменения в состоянии внешней среды.
Поэтому неравновесный теплообмен – процесс необратимый.
Степень необратимости в данном случае определяется
отношением затрачиваемой работы цикла к передаваемому
теплу, а она, в свою очередь, тем меньше, чем ближе темпера-
туры тел. Это легко показать, используя в рассматриваемом
примере цикл Карно.
Итак, мы приходим к ответу на первый вопрос. Равно-
весный процесс является обратимым, неравновесный – необ-
ратимым. Степень необратимости определяется степенью
неравновесности процесса.
Второго вопроса мы уже частично коснулись в § 25, рас-
сматривая возможности реализации цикла Карно: необрати-
мость теплообмена рабочего тела с источниками приводит к
уменьшению КПД. Теперь к этому надо добавить необрати-
мость процессов расширения-сжатия, приводящую к потерям
работы на трение, и получим вывод: любая необратимость
процессов в тепловой машине приводит к уменьшению ее
КПД. Этой мысли для эффектности порой придают несколько
парадоксальную окраску. Наибольшую работу можно полу-
чить от неравновесной системы, проведя в ней равновесный
(обратимый) круговой процесс.
Практическая сторона дела сводится к следующему.
Прикрывая глаза на некоторые подробности, можно сказать так:
чем медленнее протекает процесс, тем он равновеснее (обрати-
Тело 1
Тело 2
Q
T
1
T
2
П
р
ямой п
р
оцесс
Тело 1
T
1
Q
1
Q
2
Тело 2
T
2
Рабочее
тело
L
ц
Об
р
атный п
р
оцесс
Рис. 5.14. Необратимость
реального теплообмена 
§120
  28. Равновесность и обратимость процессов

ченные 100 Дж тепла, но телу 1 придется получить 120 Дж те-
пла. В любом случае один из участников теплообмена в ис-
ходное состояние не возвращается. Кроме того, затраты внеш-
ней работы вызывают изменения в состоянии внешней среды.

      Тело 1   T1            Тело 1    T1
                                  Q1
                            Рабочее           Рис. 5.14. Необратимость
           Q        Lц      тело               реального теплообмена
                                  Q2
      Тело 2   T2            Тело 2 T2


  Прямой процесс         Обратный процесс

Поэтому неравновесный теплообмен – процесс необратимый.
      Степень необратимости в данном случае определяется
отношением затрачиваемой работы цикла к передаваемому
теплу, а она, в свою очередь, тем меньше, чем ближе темпера-
туры тел. Это легко показать, используя в рассматриваемом
примере цикл Карно.
      Итак, мы приходим к ответу на первый вопрос. Равно-
весный процесс является обратимым, неравновесный – необ-
ратимым. Степень необратимости определяется степенью
неравновесности процесса.
      Второго вопроса мы уже частично коснулись в § 25, рас-
сматривая возможности реализации цикла Карно: необрати-
мость теплообмена рабочего тела с источниками приводит к
уменьшению КПД. Теперь к этому надо добавить необрати-
мость процессов расширения-сжатия, приводящую к потерям
работы на трение, и получим вывод: любая необратимость
процессов в тепловой машине приводит к уменьшению ее
КПД. Этой мысли для эффектности порой придают несколько
парадоксальную окраску. Наибольшую работу можно полу-
чить от неравновесной системы, проведя в ней равновесный
(обратимый) круговой процесс.
      Практическая сторона дела сводится к следующему.
Прикрывая глаза на некоторые подробности, можно сказать так:
чем медленнее протекает процесс, тем он равновеснее (обрати-

Страницы