Термодинамічні потенціали та ексергія (стор. 258-261)

Термодинамічним потенціалом нази-вають величину, втрата якої в процесі дорі-внює роботі даного процесу . Вона вказує на можливість виконання роботи робочим тілом у певних умовах.

;

Побудуємо для робочого тіла діаграму Te.

Точка 1 характеризує початковий стан із температурою і ентропією . Внутріш-ня енергія дорівнює сумі вільної і зв’язаної енергій:

Підводиться теплота від гарячого дже-рела до робочого тіла і виконується ізо-термічний процес та відводиться теплота , під час чого зменшується вільна енергія до , збільшується до . Тобто, під час цього ізотермічного процесу вільна ене-ргія зменшується, а зв’язана збільшується. У точці 2 вільна енергія . Під час цього виконується робота . Так як у точці 2 не виконується положення, що , бо , то подальше виконання роботи робочим тілом за рахунок термоди-намічного потенціалу вільної енергії немо-жливо, і тому подальше підведення тепло-ти до робочого тіла не має сенсу. У точці 2 ентропія , тому пло-ща (а-2-5-0) дорі-внює внутрішній енергії u:

У точці 2 зв’язана енергія дорівнює тій же площі , тоді вихо-дить, що , а з іншого боку: . Звідси випливає, що . Але треба провести аналіз інших потенціалів у точці 2.

Це внутрішня енергія в стані, коли ро-боче тіло знаходиться в стані рівноваги з навколишнім середовищем. Якщо є те-мпература навколишнього середовища, то внутрішня енергія навколишнього середо-вища буде еквівалентна площі (б-2`-5-0).