Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 8 стр.

§ 2. Тепловой двигатель
8

                    r r
                L = F ⋅ l = F · l · cos α, н ⋅ м = Дж.  (В.1)
      Если тело движется равномерно и прямолинейно, то по
первому закону Ньютона это означает, что на тело либо вовсе
не действуют силы, либо их равнодействующая равна нулю.
Работа в этом случае равна нулю. Как и в случае, когда сколь
угодно большая сила, приложенная к телу, не вызывает его
перемещения. Наконец, если оба вектора не равны нулю, но
взаимно перпендикулярны, работа тоже равна нулю.
      Это означает, что от любого двигателя-привода мы хо-
тим получать не просто движение (двигатель), а движение,
непременно связанное с усилием, т. е. механическую работу.
В технической термодинамике тепловой двигатель — источ-
ник работы, которая может быть использована против других
сил: тяжести, сухого трения, вязкого сопротивления, электро-
магнитной индукции, упругости, межмолекулярного взаимо-
действия и т. д. В этом и состоит назначение привода.
      Слово «тепло» в повседневном обиходе связывается с оп-
ределенными нашими ощущениями, а они, во-первых, инди-
видуальны, а во-вторых, в одних и тех же повторяющихся си-
туациях бывают различны. В термодинамике тепло – это ве-
личина, т. е. численная характеристика процесса. Как бы то ни
было, это две стороны одной медали – в процессе, вызываю-
щем такое ощущение, к веществу (в том числе к нашему телу)
подводится нечто, меняющее его состояние, и это нечто впо-
следствии удается выразить численно.
      Таким образом, «черный ящик» – тепловой двигатель вы-
ступает в роли преобразователя тепла в механическую работу.
А любой преобразовательный механизм, как мы знаем, нико-
гда полностью не преобразует входную величину в выходную.
В связи с этим появляется главный показатель эффективности —
коэффициент преобразования. Часто его называют КПД — ко-
эффициентом полезного действия. Смысл его для любого ме-
ханизма (теплового, электрического, финансового, политиче-
ского и пр.) всегда общий — это отношение пользы к затратам:

                          КПД = польза < 1 .
                                затраты