Механика, молекулярная физика и термодинамика. Полицинский Е.В. - 175 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ (Механика, МКТ, термодинамика) Полицинский Е.В.
175
ходное состояние, не вызывая изменения в окружающих телах. Чис-
то механические процессы всегда обратимы. Например, шар, поднятый
над землей на высоту h, обладает запасом потенциальной энергии m·g·h.
Свободно падая, шар в конце движения приобретает скорость
υ
, которая
может быть найдена из закона сохранения энергии
2
2
m
m g h
υ
⋅
⋅ ⋅ =
.
Ударившись о преграду (удар абсолютно упругий), шар изменит
свою скорость на обратную и начнет подниматься. При возвращении
шара в исходное положение его потенциальная энергия примет перво-
начальное значение m·g·h и, следовательно, во всей системе не произой-
дет никаких изменений, кроме изменений знака скорости. Процесс об-
ратимый.
При наличии теплового движения наблюдаются, как правило,
процессы необратимые (процессы, не удовлетворяющие условию
обратимости процесса). Пуля в результате трения о воздух теряет свою
скорость. Происходит превращение механической энергии в тепловую
(пуля и воздух нагреваются). Известно, что повернуть этот процесс так,
чтобы рассеянное тепло превратилось опять в энергию механического
движения невозможно, то есть процесс необратим.
Обратимые процессы – это идеализация реальных процессов. Их
рассмотрение существенно по двум причинам:
1) многие процессы в природе и технике практически
обратимы;
2) обратимые процессы являются наиболее экономич-
ными; имеют максимальный термический коэффициент полез-
ного действия, что позволяет указать пути повышения КПД ре-
альных тепловых двигателей.
Тепловые двигатели и холодильные машины
Как следует из первого закона термодинамики, полученное газом
количество теплоты Q полностью превращается в работу A при изотер-
мическом процессе, при котором внутренняя энергия остается неизмен-
ной (∆U = 0): A = Q.
Но такой однократный акт преобразования теплоты в работу не
представляет интереса для техники. Реально существующие тепловые
двигатели (паровые машины, двигатели внутреннего сгорания и т. д.)
работают циклически. Процесс теплопередачи и преобразования полу-
ченного количества теплоты в работу периодически повторяется. Для
этого рабочее тело должно совершать круговой процесс или термоди-

Страницы