химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

та, отдаваемая им холодильнику, равны QU и QH, а теплота, отдаваемая рабочим телом машины / нагревателю, и

О 1 К^л

теплота, получаемая им от холодильника, равны Q7 и Q\ соответственно. Так как Al — Ql—Q)t a An — Qn—Q'u, то

(QI -Q'I) = {Q,I-Q'I,) (Ш, 1)

Предположим, что коэффициент полезного действия (к. п. д.) ?г\и машины // больше, чем к. п. д. y); машины /, т. е.:

QA-Q'N^ QI-QI п|1 9v

^" ~ ~~Qi7~ > ~ 0Г~ = 4 ( ' ]

Принимая во внимание уравнение (III, 1), получаем:

QI>QII; QI>QII (Ш,3)

Пусть обе машины работают совместно так, что работа Л7/, полученная в машине //, затрачивается в машине /. При этом нагреватель отдает машине // теплоту Qn и получает от машины / теплоту Qr Так как Q/>Q// [уравнение (III, 3)1, то в итоге нагреватель получает теплоту (Q7—Q7/). Холодильник отдает теплоту (Q'i—Qii), равную Q{—Qu. Суммарная же работа обеих машин равна нулю (А{=—Л/7). Таким образом, единственным результатом совместного действия двух машин является перенос теплоты от холодильника к нагревателю. По второму закону термодинамики (формулировка Клаузиуса) это невозможно и, следовательно, предположение, что ^/^fy, неправильно.

Очевидно, независимо от того, работает машина // обратимо или необратимо*, возможны только два случая:

?»)//<-41 (И1, 4)

Допустим, что машина // работает обратимо. В этом случае можно заставить обе машины обменяться ролями (машина / обратима по первоначальному условию). Повторив изложенное рассуждение, можно прийти к выводу, что:Пи>-П1 (Ш>4А)

Очевидно, что этот вывод совместим с предыдущим лишь при условии, что знаки неравенства не имеют значения, т. е. что единственное решение—это равенство к. п. д. двух машин:

* Напоминаем, что циклом Карно мы называем машину, рабочее тело которой вступает в равновесный теплообмен лишь с двумя источниками теплоты, находящимися прн постоянных температурах Тх и Т%,

Эта машина может работать обратимо нлн необратимо.

•Пи - % = Таким образом, коэффициет полезного действия тепловой машины, работающей обратимо по циклу Карно, не зависит от природы рабочего тела машины, а лишь от температур нагревателя и холодильника (теорема Карно—Клаузиуса).

Так как функция ф (7\, Т2) не зависит от природы рабочего тел а машины, то мы можем найти вид этой функции, используя любой частный случай, например такой, когда рабочим телом обратимого цикла Карно является идеальный газ.

Выражение (III, 4) получено без каких-либо предположений относительно обратимости машины //. Поэтому оно может относиться как к обратимому, так и необратимому процессам. Из выражения (III, 46) следует, что знак равенства относится кобра-т и м ы м циклам. Следовательно, знак неравенства относится к необратимым циклам. В этих циклах необратимость связана, например, с тем, что часть работы путем трения превращается в теплоту, вследствие чего уменьшается коэффициент полезного действия цикла. Таким образом, коэффициент полезного действия тепловой машины, работающей необратимо, меньше, чем коэффициент полезного действия машины, работающей по обратимому циклу Карно между теми же температурами.

Полученные результаты относятся не только к циклу Карно. Они являются общими для любых циклических процессов. Это вытекает из положения, что любой цикл можно заменить бесконечно большим числом бесконечно малых циклов Карно, ограниченных бесконечно малыми отрезками изотерм и конечными отрезками адиабат.

Разобьем произвольный цикл abed (рис. III, 2а) бесконечно большим количеством адиабат, а через отрезки кривой цикла, заключенные между адиабатами, проведем изотермы. При этом получится бесконечно большое количество бесконечно малых циклов Карно. Очевидно, площадь любого из этих циклов отличается от площади, соответствующей элементарной части большого цикла, на бесконечно малую величину второго порядка, т. е. можно считать, что площадь всего цикла abed совпадает с суммой площадей всех бесконечно малых циклов Карно.

На рис. III, 26 представлена в увеличенном размере часть рис. III, 2а, аа ней изображены верхние участки двух бесконечно малых циклов Карно (изотермы асе и fgi) и отходящие вниз от точек а, е и i участки адиабат. Соответствующий отрезок большого произвольного цикла изображен кривой bedgh. Работа, совершаемая системой при ее движении по участку bd большого цикла, отличается от работы по соответствующему малому циклу Карно (изоG *

терма ае) на площадь [cde—abc]—бесконечно малую величину второго (или еше более высокого) порядка. Теплота, поглощаемая по bed, отличается от теплоты вдоль изотермы асе на ту же величину [cde—abc], как это следует из рассмотрения бесконечно малого цикла cdecab. То же рассуждение имеет силу для нижней границы узкого цикла Карно, верхнюю часть которого мы рассмотрели. Таким образом, бесконечно малый цикл Карно эквивалентен соответствующей части большого цикла в отношении величин как теплоты, так и работы.

а

Рис. III, 2. Произвольный цикл из бесконечно малых циклов

Карно.

Из сказанного выше любой цикл можно заменить

страница 34
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
бухучет начинающим
стробоскоп для домашней дискотеки
вытяжка крыла авто вакумом тула
внешний аккумулятор для моноколеса

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)