Физическая химия. Часть 1. Химическая термодинамика. Зенин Г.С - 37 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Химическая термодинамика
37
формулировка Томсона: «Теплота наиболее холодного из участ-
вующих в процессе тел не может служить источником работы». Из
них следует вывод: «Машина,
все действие которой своди-
лось бы к производству рабо-
ты и, соответственно, охлаж-
дению теплового источника
(вечный двигатель 2-го рода),
невозможна».
На рис. 1.9 изображена
схема работы тепловой ма-
шины. Рабочее тело (какое-
либо вещество или смесь ве-
ществ) совершает циклическую последовательность процессов, пе-
риодически возвращаясь в исходное состояние и производя при этом
работу A. Часть тепла, полученного от нагревателя
()
1
Q
, отдается
холодильнику
()
2
Q
.
В соответствии с первым началом термодинамики
12
AQ Q
=−
. Ко-
эффициент полезного действия тепловой машины равен
12
11
AQQ
QQ
η
== .
Согласно первому началу термодинамики,
η
не может быть
больше единицы, так как A не может
быть больше Q
1
. Второе начало термо-
динамики утверждает, что
η
всегда
меньше единицы, так как A=Q
1
Q
2
<Q
1
.
Впервые это положение доказал
Карно, рассматривая работу обратимого
цикла, состоящего из изотермического
расширения (AB), адиабатического рас-
ширения (BC), изотермического сжатия
(СD) и адиабатического сжатия (DA).
Схема этого цикла приведена на рис.
1.10. Для такого цикла коэффициент полезного действия будет:
1212
11 1
AQQ TT
QQ T
η
−−
== = .
Преобразуя это уравнение, получим:
Рис. 1.9. Схема действия тепловой маши-
ны
Рис. 1.10. Обратимый
цикл Карно