ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Физический смысл энтропии и эксергия тела
Рассмотрим необратимый процесс передачи теплоты Q от горячего тела с температурой Т1 к более холодному телу с температурой Т2. При этом будем считать, что Т1>Т2>Т0 (Т0 – температура окружающей среды).
Изменение энтропии первого тела (знак минус потому, что от первого тела отводится теплота, и, следовательно, его энтропия уменьшается). Изменение энтропии второго тела , т.е. энтропия второго тела увеличивается. Следовательно, суммарное изменение энтропии системы, состоящей из двух рассматриваемых тел, будет равно
(*)
Как и следовало ожидать, энтропия системы увеличилась.
Максимальное количество работы за счет теплоты Q может быть получено при осуществлении в температурном интервале от Т1 до Т0 цикла Карно. При этом термический КПД цикла:
след., макс. кол-во работы, которое можно получить с помощью теплоты Q:
Теоретическая работа, которая могла быть получена от второго тела (следует напомнить, что часть теплоты Q при совершении работы в цикле с двумя тепловыми источниками Т1 и Т2 в соответствии со 2 законом термодинамики должна быть сброшена в нижний приёмник Т0):
В результате, рассматриваемый необратимый процесс сопровождается уменьшением работоспособности системы на величину
Подставляя в выражение (*), имеем:
(уравнение Гуи – Стодолы).
Это уравнение раскрывает физический смысл энтропии. Оказывается, что необратимые процессы перехода теплоты с более высокого на более низкий температурный уровень сопровождаются потерей работоспособности, т.е. деградацией энергии системы, а возрастание энтропии пропорционально этой потере работоспособности.
Максимально возможная работа, которую можно получить за счет теплоты, если холодным приемником является окружающая среда, называется эксергией Е этой теплоты.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|