2018-03-09
107
Круговым процессом, или циклом, называется такой процесс, в результате которого термодинамическое тело возвращается в исходное состояние. В диаграммах состояния круговые процессы изображается в виде замкнутых кривых.Это связано с тем, что в любой диаграмме два тождественных состояния (начало и конец кругового процесса) изображаются одной и той же точкой на плоскости.
Цикл, совершаемый идеальным газом, можно разбить на процессы расширения (1 – 2) и сжатия (2 – 1) газа (рис.2.5).
Работа расширения (определяется площадью фигуры 
) положительна (
), работа сжатия (определяется площадью фигуры 
) отрицательна (
). Суммарная работа газа за цикл 
равна площади фигуры 
. Таким образом, чтобы совершить положительную работу, газ, сжимаясь должны совершить меньшую работу, чем при расширении.
Рис. 2.5. Круговой термодинамический процесс
Если за цикл совершается положительная работа (цикл протекает по часовой стрелке), то он называется прямым. Если за цикл совершается отрицательная работа (цикл протекает против часовой стрелки), то он называется обратным.
|
|
|
При расширении, газ получает из окружающей среды тепло 
, а при сжатии отдает тепло 
. Суммарное количество тепла, полученное газом за цикл, согласно первого закона термодинамики (формула 2.4)
(2.7)
так как газ вернулся в исходное состояние. Тогда
(2.8)
Термический коэффициент полезного действия (КПД) для кругового процесса — это отношение суммарной работы газа за цикл к количеству теплоты, поступившему из окружающей среды:
(2.9)
Процесс, в том числе и круговой, называют обратимым, если он протекает таким образом, что после окончания процесса он может быть проведен в обратном направлении через все те же промежуточные состояния, что в прямой процесс. После проведения кругового обратимого процесса никаких изменений во внешней среде, окружающей систему, не произойдет.
При этом под внешней средой понимается совокупность всех не входящих в систему тел, с которыми система непосредственно взаимодействует
