Второе начало термодинамики

Приведите четыре примера необратимых процессов.

2.8. Вычислить работу, совершаемую двухатомным идеальным газом в цикле Карно, если объем изотермического расширения изменяется от V ₁ = 1 м³ до V ₂ = = 2 м³. Работа, совершаемая в процессе адиабатического сжатия, равна - 25 кДж.

Ответ: А = 6,9 кДж.

3.8. Найти КПД h паровой машины, потребляющей за час работы массу m = = 3,6 кг топлива с теплотой сгорания q = 14,3 МДж/кг, и работающей с частотой 10 циклов в секунду. Давление в котле Р ₁ = 1 МПа. Объем цилиндра V ₂ = 2 л, объем изобарного расширения V ₁ = 1 л, объемом V ₀ пренебречь. Показатель адиабаты g = 1,3.

Ответ: h = 0,1.

4.8. Определить степень сжатия V ₁/ V ₂ в тепловой машине с циклом, состоящим из двух изохор и двух адиабат, если КПД цикла h = 0,51. В качестве рабочего тела используется углекислый газ.

Ответ: V ₁/ V ₂ = 8.

ЭНТРОПИЯ

Дайте определение энтропии, исходя из ее статистического смысла.

2.8. Водород массой 2 кг, имеющий температуру 27 ºС, подвергается изотермическому сжатию. Определите изменение энтропии газа, если работа сжатия равна 300 Дж.

Ответ: -1 Дж/К.

3.8. Два киломоля гелия, находящегося при нормальных условиях, расширяются адиабатически так, что занимаемый объем увеличивается в 3 раза. Определите изменение энтропии газа.

Ответ: 0 Дж/К.

4.8. В двух баллонах, соединенных трубкой с краном, находится 1 кг азота и 1 кг углекислого газа. Определите изменение энтропии системы после открытия крана и установления равновесия. Известно, что температуры и давления газов до смешения были одинаковы.

Ответ: 325 Дж/К.