Cтраница 4
Следовательно, вся энергия, введенная в виде механической работы в изотермический стационарный процесс с идеальным газом, в конечном счете удаляется из системы в форме теплоты. Выражение для обратимой механической работы идентично уравнению ( 1 - 27) для общей обратимой работы при изотермическом расширении идеального газа в закрытой системе. [46]
Обращение к основному уравнению ( 60) позволяет сделать некоторые интересные качественные выводы о тепловых эффектах и температурных изменениях, сопровождающих рассматриваемый процесс. Так как для идеального газа U является функцией только температуры и так как pv при постоянной температуре по-столнно, то сразу видно, что при изотермическом расширении идеального газа не будет наблюдаться теплового эффекта. Ясно, что для изотермического расширения реального газа U2 всегда больше Ur Во всех газах в любом состоянии между молекулами имеются силы притяжения и, поскольку молекулы при расширении перемещаются против этих сил, в газе должна накапливаться энергия, которая поступает к нему от окружающей среды. [47]
В формулировках второго закона термодинамики особое значение имеют слова единственным результатом. Запреты, которые накладываются вторым законом термодинамики, снимаются, если процессы, о которых идет речь, не являются единственными. При изотермическом расширении идеального газа в цилиндре с поршнем работа сил давления газа в точности равна подведенному к нему количеству теплоты, например, от пламени горелки ( 11.4.5.3), но это не является нарушением второго закона термодинамики. При расширении газа возрастает его удельный объем ( 11.3.1.6), и состояние газа изменяется. Поэтому переход неупорядоченного теплового движения частиц пламени в упорядоченное движение поршня не является единственным результатом рассматриваемого процесса. [48]