4. Необратимость тепловых процессов. Второе начало термодинамики

Необратимые процессы которые самопроизвольно осуществляются только в одном направлении:

Расширение газа в вакууме, передача теплоты от горячего к холодному, превращая механическую энергию во внутреннею.

Второе начало термодинамики определяет направление протекания термодинамических процессов, указывая, какие процессы в природе возможны, а какие- нет.

По клаузису: невозможен круговой процесс, единственным результатом которого является передача теплоты от менее нагретого тела к более нагретому.

По Кельвину: : невозможен круговой процесс, единственным результатом которого является превращение теплоты, получ. От нагревателя , в эквивалентную ей работу.

4. Принцип действия тепловой машины двс: устройство и принцип работы. Проблемы охраны окружающей среды.

Тепловые двигатели

Периодически действующий, совершающий работающий за счет получения теплоты из вне, т.е он может внутреннею энергию превратить в мех энергию и за счет нее совершать работу (ДВС, ракетные двигатели, паровые турбины, паровые машины)

Любой тепловой двигатель состоит из 3-ех основных частей:

Устройство и принцип работы ДВС:

Первый такт 1-2 открыт выпускной клапан, идет всасывание горючей смеси. Второй такт 2-3 оба клапана закрыты, поршень сжимает горючею смесь- сжатие. В конце сжатия с помощью электрической искры зажигается горючая смесь происходит взрыв- давление скачком 3-4 повышается, начинается третий такт 4-5- рабочий ход. В конце его открывается выпускной клапан, давление резко падает, и под давлением, неск. большим атмосферного, отработанные газа выталкивается в окружающею среду, происходит четвертый такт 6-7- выхлоп.

КПД теплового двигателя приблизительно =25%

КПД характеризует эффективность устройства для сжигания топлива:

Показывает какую часть кол-во теплоты выделенного при сжатии топлива составляет использование теплоты:

1. Ƞ=Q_ИСП/Q_ВЫДЕЛ*100% ƞ-этта

2. Ƞ=A/m*q*100% q- удельная теплота сгорания топлива

3. Ƞ= T_НАГР-T_ХОЛ/T_НАГР*100%

Экологические проблемы:

1. Загрязнение окружающей среды: за 25 лет кол-во углекислого газа в атмосфере земли увеличивается на 345 мил.тонн.

2. Большой расход кислорода при сжатии топлива (реактивный за 5 ч полета потребляет 45 тонн кислорода)

4. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда. Электризация тел.

Электрический заряд- физическая величина характеризующая способность тел или частиц вступать в электро-магнитное взаимодействие.

В нормальном состоянии атом заряда не имеет, т.к. число протонов в заряде равно числу электронов в оболочке.

Электризация тела- состоит в потере или приобретении телом некоторое кол-во электронов.

Способы электризации:

1. Трение

2. Соприкосновение с другими заряженными телами.

Применение электризации:

1. Изготовление ковров, иск. шерсти.

2. Покраска автомобилей.

Элементарный электрический заряд- заряд одного электрона или протона. é=1,6*10^-19 (Кулон)

Носители э/э.з:

1. Электрон m_é=9,1*10^-31 кг (носитель заряда)

2. Протон m_p=1,67*10^-27 кг (“+”)

q=n*é (Кл)

n- число электронов q- электрический заряд e- заряд одного электрона

Закон сохранения э/з:

Алгебраическая сумма э/з любой замкнутой системы остаётся неизменной.

Закон кулона

Служит для нахождения силы взаимодействия между двумя двумя точечными зарядами.

Сила взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами прямопропорц. произведению их величин обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. F=k*q1*q2/R²ƹ (H)

K=9*10⁹ Н*м²/Кл R- рост (м) ƹ- диэлектрическая проницаемость среды. ƹ_вакуум=1 ƹ_вода=81

Безразмерная величина показывающая во сколько раз сила взаимодействия между зарядами в данной среде меньше их силы взаимодействия в вакууме. Сила кулона направленна по прямой соединяя взаимодействующие заряды.