Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 96 стр.

§9420. Круговой процесс

     Кроме того, изотермы, проведенные через любое со-
стояние процесса 1–2, соответствуют более высоким темпера-
турам, чем в состояниях процесса 2–1 (рис. 5.3, б). Значит, для
получения положительной работы цикла расширение должно
происходить при высоком давлении и температуре, а сжатие –
при низких параметрах:
                                ⎧ ррасш > pсж ,
                       Lц > 0 ⇒ ⎨                                (5.1)
                                ⎩ Т расш > Т сж .
       Помимо этого, в процессе 1–2 (или, по крайней мере, в его
части) при высокой температуре и давлении нужно подводить
к газу тепло, которое будет преобразовываться в работу. Для это-
го требуется высокотемпературный источник тепла. В процессе
2–1 при низкой температуре и давлении необходим отвод теп-
ла — нужен низкотемпературный приемник тепла. Иначе
сжатие будет адиабатным, температура газа будет непрерывно
расти и мы не вернем газ в исходное состояние. Таким обра-
зом, мы приходим к фундаментально важному выводу:
       тепловая машина – это система, состоящая из двух
источников тепла с различной температурой и рабочего те-
ла, способного контактировать с ними попеременно.
       Это соображение можно представить в виде общей струк-
турной схемы тепловой машины – рис. 5.4. В схеме важны все
три элемента, в определении – условие «попеременно». Поясню.
       Необходимость в «горячем» источнике понятна – тепло,
получаемое именно от него, будет преобразовано в механиче-
скую работу. Потребность в рабочем теле тоже ясна. А вот обя-
зательное присутствие «холодного» источника не очевидно, но
без него невозможно организовать круговой процесс.
       Слова «горячий» и «холодный» взяты здесь в кавычки, поскольку
условно отражают разные температуры источников. Приемник тепла при-
нято называть холодным источником, поскольку всегда можно найти другой,
с еще более низкой температурой, по отношению к которому он сможет
выступать действительно источником.
      Чаще всего холодным источником является окружаю-
щая среда — атмосферный воздух, забортная или водопровод-
ная вода. Это привлекательно прежде всего тем, что отдать те-
пло окружающей среде можно без дополнительных энергети-
ческих затрат, т. е. даром.