13.Цикл Карно и его анализ.

Прямой обратимый: При осущ-ии произв-го обр-го цикла кол-во источников тепла м.б. уменьшено, если на опр-х участках цикла тепло подводится и отводиться в изотер-х процессах. Предел-м случаем будет тот, в кот-м вся теплота подвод-ся и отводиться только в изотетерм-х процессах. такой цикл был расм-н в 1824 г. С Карно. Раб-е тело с парам-ми, хар-ся т.1 ввод-ся в соприк-и с нагревателями, имеющими Т₁= const и совершая работу в изотерм-м процессе расшир-ся до т.2, при этом к раб телу подв-ся теплота в кол-ве q₁; В т.2 подвод теплоты заверш-ся и дальнел-е расширение осущ-ся адиабатно, при этом работа расшир-я осущ-ся засчет уменьш-я внутр-й энергии, t-ра раб тела уменьш-ся; В т.3 раб тело вводиться в соприк-е с низким темпер-м источником имеющим Т₂ и сжимается в изотерм-м прцессе до т.4; при этом к низкотемпер-му источнику поступает тепло в кол-ве q₂; в т.4 отвод тепла заверш-ся и дальше сжатие происх-т адиабатно. В процессе 4-1 работа сжатия осущ-ся за счет повыш-я внутр-й энергии t-ра раб тела повыш-ся до Т₁. Парам-ры в т.4 выбир-ся, Т.о., чтобы адиаб-е сжатие заверш-сь в т.1 и цикл был бы круговым. _t ^K= 1-q₂/q₁; q₁=R*T₁*ln*₂/₁, q₂=RT₂*ln*₄/₅, _t ^K=1-T₂/T₁; 2-3 (Т₂/Т₃)^1/к-1=v₂/v₃, ₂/₃=₁/₄, ₂/₁=₃/₄; 4-1: 3 (Т₄/Т₁)^1/к-1=v₁/v₄, ; 1) Термич КПД цикла Карно зависит только от абсал-х t-р нагревателя и холодильника, он будет тем выше, чем выше t нагревателя и чем ниже t холод-ка. 2). _t ^K всегда < 1, т.к. иначе потребовалось бы, чтобы t-ра холод-ка =0 или t нагревателя=  (Т₁), что недостижимо. 3). _t ^K не зависит от природы раб тела. 4). _t ^K= 0, при равенстве t-р нагревателя и холод-ка (Т₂=Т₁), т.к. при тепловом равновесии теплоту невозможно превр-ть в работу. _t ^K всегда > любого цикла, осущ-го в том же интервале t-р. При сравнении этих  судят о степени совер-ва испол-я теплоты данной машины. q₁=T₁(S₂-S₁); q₂=T₂(S₁-S₂); /q₂/=T₂(S₂-S₁); _t^k=1-T₂/ T₁; Обратный обратимый: Из т.1 Г адиа-но расш-ся до т.4., а затем расшир-ся Изот-ки до т.3., при этом пр-се 4-3 у низкотемпер-го источника заимств-ся тепло в кол-ве q₂, т.е. проис-т охл-е холл-ка. В рез-те подвода мех-й эн-и Г сжим-ся адиаб-но до т.2, а затем Изот-ки до т.1. В пр 2-1 в высокотемп-й источник пост-т тепло в кол-ве q₁, т.е. проис-т нагрев нагр-ля. Устан-ки раб-е по такому циклу наз-я холод-ми машинами, а сам цикл холодильным. В данном цикле нагрев-ль пол-т тепла q₁ больше, чем забир-ся у холод-ка q₂ на вел-у работы сжатия в пр 3-2 и 2-1. q₁=q₂+l_сж; Эф-ть работы принято оцен-ть холод-м коэф-м: =q₂/l₀, l₀-работа за цикл.

14.2Йзнтермодинамики, его сущность и опред-я.

2й з-н опред-т напр-е процесса, устан-т условия преобр-я тепловой эн-ии в мех-ю и опред-т мах знач-е работы, кот-я м.б. совершена тепловым двиг-м. ds≥dQ/T, ds – элемент. прирощ.энтропии сис-ы; dQ – элем-е кол-во тепла, получ-е сис-й от источника; Т – абсол-я темп-а источника тепла. Формулировки: 1) постулат Клаузиуса: теплота не может перех-ть от холод-го тела к более нагретому даровым процессом без конденсации. 2)п.Томпсона: не вся теплота, пол-я от теплоотдатчика может перейти в работу, т.к. часть теплоты должна перейти в теплоприемник. 3)п.Освальда: невозм-о созд-е вечного дв-ля 2го рода. Нельзя постр-ть такой дв-ль, кот-й только охлаждал источник тепла, т.к. часть подвод-й эн-и отвод-ся д/нагрева холод-ка. TdS≥dQ, dQ=du+dL, TdS≥du+dl – объед-е Ур-е 1го и 2 з-нов ТД. В этих выр-ях знак ≥ соотв-т необрат-м процессам, ≥ - обратимым. Д/того, чтобы процесс был обр-м или равновесным необх-мо, чтобы Р и t раб тела во всей его массе были бы одинаковы на любом участке процесса. все реальные процессы явл-ся необрат-и. Обр-й процесс яв-ся идеальным, к кот-му стрем-ся все реальные процессы. Из действ-х пр. наиболее близкими к обрат-м явл-ся испарение и конденсация.