Содержание
- 2. 2. КРУГОВОЙ ПРОЦЕСС Круговым процессом (циклом) называется процесс, в результате которого система после ряда изменений возвращается
- 4. В диаграммах состояния P, V и других круговые процессы изображается в виде замкнутых кривых. Это связано
- 5. Цикл, совершаемый идеальным газом, можно разбить на процессы: расширения (1 – 2) сжатия (2 – 1)
- 6. Если за цикл совершается положительная работа (цикл протекает по часовой стрелке), то он называется прямым Если
- 7. Прямой цикл Обратный цикл
- 8. Круговые процессы лежат в основе всех тепловых машин: двигателей внутреннего сгорания, паровых и газовых турбин, паровых
- 9. Т.о. работа, совершаемая за цикл, равна количеству полученной извне теплоты. Однако в результате кругового процесса система
- 10. Термический коэффициент полезного действия для кругового процесса Все термодинамические процессы, в том числе и круговые, делят
- 11. Процесс называют обратимым, если он протекает таким образом, что после окончания процесса он может быть проведен
- 12. Пример обратимого процесса в механике Падение упругого шарика на идеальную упругую плиту Прямой процесс Обратный процесс
- 13. Но при сжатии и расширении газа Быстро вдвигая и выдвигая поршень, получают распространение изменения давления в
- 14. Процесс называется необратимым, если он протекает так, что после его окончания систему нельзя вернуть в начальное
- 15. Свойством обратимости обладают только равновесные процессы. Каждое промежуточное состояние является состоянием термодинамического равновесия, нечувствительного к тому,
- 16. При адиабатическом расширении газа условие теплоизолированности системы исключает непосредственный теплообмен между системой и средой. Поэтому, производя
- 17. Конечно, в реальных условиях и в этом случае всегда имеется некоторая необратимость процесса,обусловленная, например, несовершенством теплоизоляции,
- 18. Максимальным КПД обладают машины у которых только обратимые процессы. Реальные процессы сопровожда-ются диссипацией энергии (из-за трения,
- 19. - многие процессы в природе и технике практически обратимы; - обратимые процессы являются наиболее экономичными и
- 20. 2. ПОНЯТИЕ ОБ ЭНТРОПИИ Энтропия – функция состояния термодинамической системы. Количественно изменение энтропии равно приведённой теплоте
- 21. Тогда Применяя первое начало термодинамики, получим Таким образом, можно вычислить изменение энтропии для различных процессов.
- 22. Для адиабатного процесса dS = 0, то есть S = const. Поэтому адиабатный процесс является изоэнтропийным.
- 23. W – термодинамическая вероятность данного состояния системы. Это - число различных микросостояний, соответствующих данному макросостоянию, иначе
- 24. 3. Второй закон термодинамики
- 25. Второе начало термодинамики Невозможен процесс, единственным результатом которого была бы передача теплоты от тела холодного к
- 26. 4. Цикл Карно и его термодинамическое значение
- 27. Тепловые машины Тепловой машиной называется периодический действующий двигатель, совершающий работу за счет получаемого извне тепла.
- 28. Принцип действия тепловых двигателей
- 29. Реактивный двигатель
- 32. КПД тепловых двигателей
- 33. КПД тепловых двигателей
- 34. КПД тепловых двигателей
- 35. КПД тепловых двигателей
- 36. КПД тепловых двигателей
- 37. КПД тепловых двигателей
- 38. КПД тепловых двигателей
- 39. Идеальная тепловая машина Наибольшим КПД при заданных температурах нагревателя T1 и холодильника T2 обладает тепловой двигатель,
- 40. Любая тепловая машина работает по принципу кругового (циклического) процесса, т.е. возвращается в исходное состояние.
- 41. Но чтобы при этом была совершена полезная работа, возврат должен быть произведен с наименьшими затратами. Полезная
- 43. Зачем холодильник? Так как в тепловой машине реализуется круговой процесс, то вернуться в исходное состояние можно
- 44. Прямой цикл используется в тепловом двигателе – периодически действующей тепловой машине, совершающей работу за счет полученной
- 45. От термостата с более высокой температурой Т1, называемого нагревателем, за цикл отнимается количество теплоты Q1, а
- 46. Обратный цикл используется в холодильных машинах – периодически действующих установках, в которых за счет работы внешних
- 47. Цикл Карно (обратимый)
- 48. Карно Никола Леонард Сади (1796 – 1832) – французский физик и инженер, один из создателей термодинамики.
- 49. Основываясь на втором начале термодинамики, Карно вывел теорему, носящую теперь его имя:
- 50. ТЕОРЕМА КАРНО Из всех периодически действующих тепловых машин, имеющих одинаковые температуры нагревателей и холодильников, наибольшим КПД
- 51. Цикл, изученный Карно, является самым экономичным и представляет собой круговой процесс, состоящий из двух изотерм и
- 52. Рассмотрим круговой процесс, при котором тепло можно превратить в работу, притом, наилучшим образом, т.е. чтобы работа
- 53. Напомню, что тепловой машиной называется периодически действующий двигатель, совершающий работу за счет, получаемого извне тепла и
- 54. Работа и КПД цикла Карно
- 55. Рассмотрим процесс сначала качественно. Начнем процесс из т. А. Газ сжат до давления Р0 и находится
- 56. В изотермическом процессе dU = 0, значит все тепло перейдет в работу: Итак, на участке АВ
- 57. Процесс А-В. Положитель-ная работа, совершенная газом при изотермическом расширении газа от V0 до V1
- 58. Полученное рабочим телом тепло нужно передать холодильнику. Но если просто привести его к соприкосновению с холодильником,
- 59. Процесс В-С – адиабатическое расширение. При адиабатическом расширении теплообмен с окружающей средой отсутствует и работа расширения
- 60. Давление в процессе В-С уменьшается до Р2, температура падает до Т2 Полученная работа на стадии В-С:
- 61. Адиабатическим расширением ВС заканчивается первая половина цикла – совершение полезной работы. Возвращение в т. А опять
- 62. Затем тело изолируют от холодильника, адиабатно сжимают (DА), при этом температура его повышается до Т1 Почему
- 63. Процесс C-D -изотермическое сжатие На третьем этапе газ изотермически сжимается V2 до V3 отдавая теплоту Теплота
- 64. Процесс D-А – адиабатическое сжатие. Работа сжатия на последнем этапе Д-А: тогда общая работа цикла: А
- 65. А = А1 + А2 + А3 + А4 А Полезная работа равна площади ограниченной кривой
- 66. Значит работа совершаемая газом больше работы внешних сил. Полезная работа равна площади ограниченной кривой АВСDА. А
- 67. Как видим, на всех стадиях кругового процесса нигде не допускается соприкосновенность тел с разной температурой, т.е.
- 68. Итак, полезная работа КПД η равен: Из равенств следует:
- 70. Видно, что η
- 71. Необратимый цикл Предположим для простоты, что необратимость цикла обусловлена тем, что теплообмен между рабочим телом и
- 72. Любой процесс, не удовлетворяющий условию обратимости, мы называем необратимым процессом. Примером необратимого процесса является процесс торможения
- 73. Для продолжения движения необходим компенсирующий процесс охлаждения тела и среды. И так, в случае тепловых машин,
- 74. Как видно, площадь под кривой, а значит и полезная работа уменьшилась! А
- 75. КПД для обратимого цикла Карно: Для необратимого цикла Всегда – этот вывод справедлив независимо от причин
- 76. Формулировка второго начала термодинамики В изолированной системе все процессы протекают так, что энтропия не убывает. То
- 77. Второе начало термодинамики – закон возрастания энтропии В замкнутой системе энтропия S при любом реальном процессе
- 78. 5.Понятие о TS-диаграмме
- 80. Скачать презентацию