Page 73 - 6375
P. 73

Різні  формулювання  ІІ  закону  термодинаміки.  Розглянемо  схематично  роботу

               теплової  машини.  У  циліндрі  машини  (рис. 5)  розміщується  газ  або  яка-небудь  інша

               речовина, яка називається робочим тілом. Нехай це буде газ.


























                                       Рисунок 5 – Принцип роботи теплової машини.


                        На діаграмі  початковий стан робочого тіла зображується точкою  1. Приведемо

               дно  циліндра  у  тепловий  контакт  з  нагрівачем,  тобто,  тілом  температура  якого  вища  від
               температури газу у циліндрі. Газ буде нагріватися і розширюватися – цей процес зображено

               кривою 1а2. Робоча речовина отримає від нагрівача теплоту   і здійснить додатну роботу
                                                                                 1
                . Згідно І закону термодинаміки
                 1


                                                    =  −  +  .                                      (1)
                                                          2
                                                    1
                                                                     1
                                                                1

               Тепер потрібно повернути поршень у вихідне положення, тобто стиснути газ. Це потрібно
               зробити так, щоб робота  , затрачена на стиск, була менша   . Для цього приведено дно
                                            2
                                                                                  1
               циліндра  у  тепловий  контакт  з  холодильником,  тобто  тілом,  температура  якого  нижча

               температури газу  у циліндрі, і стиснемо газ по шляху  2б1. В результаті газ повернеться у
               вихідний стан 1. При цьому він віддасть холодильнику кількість теплоти  . Згідно І закону
                                                                                              2
               термодинаміки


                                                  − =  −  −  .                                      (2)
                                                                      2
                                                                2
                                                     2
                                                           1

               Звідси у комбінації з (1)

                                                    −  =  −  .                                      (3)
                                                          2
                                                    1
                                                                     2
                                                                1
   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78