Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 125 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

§ 29. Второе начало термодинамики
123
мощность. Поэтому конструктору приходится всегда искать
компромисс между мощностью и экономичностью тепловой
машины.
§ 29. Второе начало термодинамики
Формальным, численным показателем неравновесности
процесса служит изменение энтропии. В только что рассмот-
ренном примере теплообмена энтропия тела 1 уменьшилась на
ΔS
1
= Q/Т
1
(ΔS
1
< 0, так как от тела 1 тепло отводится). У тела 2
энтропия выросла на ΔS
2
= Q/Т
2
(ΔS
2
> 0, тепло подводится). Но
поскольку Т
2
< Т
1
, то |ΔS
1
| < ΔS
2
. В результате неравновесного
процесса энтропия изолированной системы из двух тел выросла:
0
21сист
>+−=Δ+Δ=Δ
T
Q
T
Q
SSS
. (5.22)
21
При равновесном процессе в той же системе (Т
1
= Т
2
)
изменения энтропии тел одинаковы, а энтропия всей системы
постоянна. Из этого делается общий вывод: энтропия изоли-
рованной системы не убывает при любых процессах в ней:
Δ
S
сист
≥ 0. (5.23)
Если система изолирована, НЕ взаимодействует с внеш-
ней средой, то процессы, возможные в ней, следует считать
самопроизвольными. Протекание неравновесных процессов в та-
кой системе приводит к выравниванию параметров, т. е. к со-
стоянию равновесия, и сопровождается ростом энтропии. Об-
ратное направление неравновесного процесса, как мы видели,
требует вмешательства извне, компенсирующего процесса во
внешней среде. Это и есть суть второго начала термодинамики.
Формулировки разные:
1.
Невозможен самопроизвольный переход тепла от
холодного тела к более нагретому (Клаузиус).
2.
Невозможно построить периодически действующую
машину, которая не производит ничего другого,
кроме поднятия груза и охлаждения некоторого ре-
зервуара тепла (Планк).
3.
Теплота наиболее холодного из данной системы тел
не может служить источником работы (Хвольсон).
4.
Другие. 
§ 29. Второе начало термодинамики                           123

мощность. Поэтому конструктору приходится всегда искать
компромисс между мощностью и экономичностью тепловой
машины.

§ 29. Второе начало термодинамики

     Формальным, численным показателем неравновесности
процесса служит изменение энтропии. В только что рассмот-
ренном примере теплообмена энтропия тела 1 уменьшилась на
ΔS1= Q/Т1 (ΔS1 < 0, так как от тела 1 тепло отводится). У тела 2
энтропия выросла на ΔS2= Q/Т2 (ΔS2 > 0, тепло подводится). Но
поскольку Т2 < Т1, то |ΔS1| < ΔS2. В результате неравновесного
процесса энтропия изолированной системы из двух тел выросла:
                                         Q Q
               ΔSсист = ΔS 1 + ΔS2 = −     + > 0.         (5.22)
                                         T1 T2
      При равновесном процессе в той же системе (Т1 = Т2)
изменения энтропии тел одинаковы, а энтропия всей системы
постоянна. Из этого делается общий вывод: энтропия изоли-
рованной системы не убывает при любых процессах в ней:
                           ΔSсист ≥ 0.                 (5.23)
      Если система изолирована, НЕ взаимодействует с внеш-
ней средой, то процессы, возможные в ней, следует считать
самопроизвольными. Протекание неравновесных процессов в та-
кой системе приводит к выравниванию параметров, т. е. к со-
стоянию равновесия, и сопровождается ростом энтропии. Об-
ратное направление неравновесного процесса, как мы видели,
требует вмешательства извне, компенсирующего процесса во
внешней среде. Это и есть суть второго начала термодинамики.
Формулировки разные:
       1. Невозможен самопроизвольный переход тепла от
          холодного тела к более нагретому (Клаузиус).
       2. Невозможно построить периодически действующую
          машину, которая не производит ничего другого,
          кроме поднятия груза и охлаждения некоторого ре-
          зервуара тепла (Планк).
       3. Теплота наиболее холодного из данной системы тел
          не может служить источником работы (Хвольсон).
       4. Другие.

Страницы