2018-02-14
583
Второе начало термодинамики определяет условия, при которых возможны превращения энергии из одних видов в другие, т. е. Указывает направленность процесса.
· невозможен самопроизвольный переход теплоты от менее нагретого тела к более нагретому;
· невозможно создание вечного двигателя второго рода, т. е. Периодически действующее устройство, которое позволяло бы полностью превращать количество теплоты, сообщаемое системе, в механическую работу.
Циклически действующий тепловой двигатель – установка, в которой нужно путем использования повторяющихся циклов осуществлять превращение внутренней энергии, выделяющейся при сгорании топлива, в механическую. При этом необходимо наличие тела с температурой Т1 – нагревателя, тела с температурой Т2 < Т1 – холодильника и рабочего вещества, которое, отнимая за один цикл от нагревателя количество теплоты Q1, передает холодильнику количество теплоты Q2 и разность Q1-Q2 преобразует в работу.
 а)
|  б)
|  в)
|
В холодильной машине за один цикл более нагретому телу передается Q, которое больше Q, взятого у менее нагретого тела, на величину, равную работе внешних сил. Рабочим веществом в холодильной машине служат обычно пары легкокипящих жидкостей (аммиака, фреона). Роль внешния сил, осуществляющих перенос внутренней энергии из холодильной камеры в окружающую среду, играет компрессор, приводимый в движение электродвигателем. Холодильный коэффициент приведен в формуле а), КПД в формуле б) и в).
|
|
|
Французский инженер С. Карно показал, что самым выгодным был бы тепловой двигатель, работающий по циклу, состоящем из двух изотерм и двух адиабат, причем все процессы обратимы, т. е. его можно провести как в прямом, так и в обратном направлении через одни и те же промежуточные состояния и при этом не происходит изменений в окружающих телах.
Обратимых процессов в природе не существует. КПД любого теплового двигателя, работающего в том же диапазоне температур, всегда меньше η м
