Page 67 - 6375
P. 67
роль ефекту дисипації оцінюють зіставленням еквівалентної роботи зовнішніх дій на систему
і теплоти дисипації. Якщо ці величини співмірні, то процес, що відбувається необоротний.
Якщо теплота дисипації зникаюче мала, то процес оборотний. Поняття оборотних та
необоротних процесів має значну теоретичну та практичну цінність для повноти розкриття
змісту ІІ закону термодинаміки і явищ, пов’язаних з ним, для аналізу процесів перетворення
теплоти в роботу за допомогою теплових двигунів.
У термодинаміці велике теоретичне значення має розгляд кругових процесів –
циклів. Циклом називається термодинамічний процес, в результаті якого система
повертається у початковий стан, тобто початковий та кінцевий стани збігаються. З
практичної точки зору цикли цінні тим, що в результаті їх здійснення реалізується процес
перетворення теплоти в роботу, тобто вони є основою роботи теплових машин. Відомо, що
робота розширення газу
2
12 = .
1
Ця робота виконується системою (робочим тілом) за рахунок одержання теплоти ззовні.
Зауважимо, що робота може виконуватися також в результаті зменшення внутрішньої енергії
системи.
При розширенні робочого тіла можна отримати тільки певне обмежене значення
роботи. Так, при довільному процесі розширення настане момент, коли тиск і температура
робочого тіла і навколишнього середовища зрівняються. Для повторного одержання роботи
потрібно стисканням робочого тіла повернути його у початковий стан. Цей процес потрібно
здійснити по шляху, відмінному від процесу розширення. У противному разі сумарна робота
такого циклу дорівнюватиме нулю. Процес стискання треба реалізувати за менших тисків
порівняно з процесом розширення, бо лише в цьому разі робота циклу буде додатною.
Повторюючи цикл, можна одержати за рахунок теплоти, яку дістало ззовні робоче тіло,
певну роботу.
Розглянутий цикл, в якому частина підведеної теплоти перетворюється в роботу, а
інша частина передається теплоприймачу (холодильнику), називається прямим. Прямим є
цикл теплової машини, в якому робота розширення більша за роботу стискання. Обернений
цикл – цикл холодильної машини, в ньому робота стискання більша за роботу розширення. В
оберненому циклі теплота в результаті виконання роботи переходить від тіла з меншою
температурою до тіла з більшою температурою. Цикли бувають оборотними та
необоротними. Оборотний цикл – цикл, цикл усі частини якого оборотні. Робоче тіло в