Cтраница 2
Термодинамический цикл, рассмотренный Карно при анализе работы тепловых машин, состоит из двух изотерм и двух адиабат. Изотермические участки цикла осуществляются при помощи двух термостатов с температурами T TZ. Теплоемкости систем в изотермических и адиабатических процессах не зависят от свойств веществ, именно поэтому исследование циклов Карно позволяет выявить некоторые общие закономерности, имеющие значение как для ряда практических приложений, так и в построении общей термодинамической теории. [16]
Для определения работы АЛ используют сведения о газовых законах. Если же давление меняется, то величину работы в общем случае учащиеся могут найти только графически. Это имеет место, например, при изотермических и адиабатических процессах, на которые следует решить ряд графических задач. [17]
Однако наличия разности температур само по себе еще недлгта точно для осуществления процесса превращения тепла в работу; так, налр имер, если два тела - с разными температурами просто привести в соприкосновение, то тепло перейдет от горячего тела к холодному без совершения какой-либо полезной внешней работы. Чтобы устроить тепловой двигатель, непрерывно совершающий работу, нужно между телами разной температуры осуществить некоторый замкнутый процесс, или цикл, для чего потребуется еще одно тело. Это вспомогательное тело, совершающее во время работы теллового двигателя многократно повторяющийся круговой процесс, состоящий в случае двух источников тепла из чередующихся изотермических и адиабатических процессов, называется рабочим телом. На одном из участков кругового процесса рабочее тело расширяется, производя при этом положительную работу Lpacin за счет тепла, полученного от более нагретого тела ( которое поэтому назыьается теплоотдатчиком), и частично за счет своей внутренней энергии. На другом участке рабочее тело возвращается в исходное состояние, обусловливая тем самым непрерывность действия двигателя. Для возвращения рабочего тела в исходное состояние над ним должна быть совершена работа сжатия Lcm, одна часть которой передается рабочим телом менее нагретому телу ( теплопри-емнику) в виде тепла, а другая идет на восстановление начального значения внутренней энергии рабочего тела. Работа на последнем участке кругового процесса совершается за счет некоторой доли положительной работы, полученной на первом участке. [18]
Однако наличие разности температур само по себе еще недостаточно для осуществления процесса превращения теплоты в работу; так, например, если два тела с разными температурами просто привести в соприкосновение, то теплота перейдет от горячего тела к холодному без совершения какой-либо полезной внешней работы. Чтобы осуществить тепловой двигатель, непрерывно производящий работу, нужно между телами разной температуры совершать некоторый замкнутый процесс или цикл, для чего потребуется еще одно тело. Это вспомогательное тело, совершающее во время работы теплового двигателя многократно повторяющийся круговой процесс ( состоящий в случае двух источников теплоты из чередующихся изотермических и адиабатических процессов) называется рабочим, телом. [19]
Однако наличие разности температур само по себе еще недостаточно для осуществления процесса превращения тепла в работу; так, например, если два тела разной температуры просто привести в соприкосновение друг с другом, то тепло перейдет от горячего тела к холодному без совершения какой-либо полезной внешней работы. Чтобы осуществить тепловой двигатель, непрерывно производящий работу, нужно между телами разной температуры провести некоторый круговой процесс ( и притом по часовой стрелке), для чего потребуется еще одно тело. Это вспомогательное тело, содержащее во время работы теплового двигателя многократно повторяющийся круговой процесс, состоящий в случае двух источников тепла из чередующихся изотермических и адиабатических процессов, называется, как мы уже знаем, рабочим телом. На одном из участков кругового процесса рабочее тело расширяется, производя при этом положительную полезную работу Lpacm, за счет тепла, полученного от более нагретого тела ( которое поэтому называется теплоотдатчиком) и частично за счет своей внутренней энергии. [20]
Левая пограничная линия характеризует состояние жидкого холодильного агента, правая - состояние сухого насыщенного пара и отделяет область влажного пара от области перегретого. Изобары в области влажного пара расположены параллельно оси абсцисс и совпадают с изотермами, в области перегретого пара они круто поднимаются. Количество тепла, подведенного к холодильному агенту или отведенное от него, определяют для изотермических и адиабатических процессов по разности энтальпий в конце и начале процесса. [21]