ПЕРВЫЙ И ВТОРОЙ ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ

Первый закон термодинамики базируется на всеобщем законе сохранения энергии и утверждает, что полная энергия изолированной термодинамической системы при любых происходящих в ней процессах остается неизменной.

Применительно к проблемам технической термодинамики он звучит так: “изменение внутренней энергии рабочего тела в термодинамическом процессе равно разности между энергией, подведенной в форме теплоты, и энергией, подведенной в форме работы”.

Математическое выражение 1-го закона имеет две формы:

,

.

Из них вытекает основное термодинамическое тождество:

.

Второй закон термодинамики имеет несколько формулировок, например:

Р. Клазиус – “теплота не может сама собой переходить от менее нагретого тела к более нагретому, или некомпенсированный переход теплоты от тела холодного к телу горячему невозможен”.

Р. Планк – “нельзя построить периодически действующий двигатель, единственным результатом действия которого было бы охлаждение источника теплоты и поднятие груза (производство работы). Часть подведенной теплоты необходимо отдать нижнему источнику”.

С. Карно – “для получения из теплоты работы необходимо иметь разность температур” и т.д.

Из 2-го закона термодинамики следует, что в двигателях, работающих по круговым циклам, не вся подведенная к рабочему телу теплота преобразуется в работу, поскольку для осуществления цикла необходимо часть подведенной теплоты отдавать в окружающую среду, поэтому к.п.д. любого теплового двигателя меньше единицы.

,

где l ₀– полезная работа, q ₁– подведенная теплота, q ₂– отведенная теплота.

Математическое выражение второго закона термодинамики для круговых процессов выглядит следующим образом:

- необратимые циклы,

- обратимые циклы,

а для разомкнутых процессов:

- необратимые процессы,

- обратимые процессы.

Для усвоения материала используются следующие задания (Л. 2 № 118, 120-129, 131-137, 139-141, 143-149, 238, 241, 243, 245, 252, 253, 255, 256, 258).

Отчетность по результатам данного занятия проводится письменно в соответствии с заданием или в устной форме в виде опроса.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: