химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

совокупностью бесконечно малых циклов Карно. Отсюда следует, что теплота и работа произвольного цикла равны соответственно сумме теплот и сумме работ совокупности бесконечно малых циклов Карно.

Легко показать, что средний коэффициент полезного действия произвольного цикла меньше коэффициента полезного действия цикла Карно, протекающего между двумя крайними температурами 7\ и Т2 (цикл ABCD на рис. III, 2). Действительно, каждый элементарный цикл Карно протекает между температурами Т[ и П (см. рис. III, 2а), причем Т{ = Тг—АТг и П=Т2+АТ2 (А7\>0 и ДТ2>0). Поэтому коэффициент полезного действия элементарного цикла Карно

fit т\-Д7\ ^ 7\ UH.Oj

Средний коэффициент -qt любого цикла, очевидно, также меньше -л цикла Карно между крайними температурами. Таким образом, коэффициент полезного действия цикла Карно больше коэффициента полезного действия любого цикла между теми же температурами {теорема Карно).

Так как коэффициент полезного действия обратимого цикла Карно не зависит от рода рабочего вещества, то уравнение (III, 5) относится к любым обратимым циклам Карно (знак равенства) и любым произвольным циклам с максимальной температурой Тг и минимальной температурой Т2 (знак неравенства). Следовательно, выражение для коэффициента полезного действия циклического процесса, записанное в виде

т, = < (Ш, 5а)

(где 7\ и ТЕ—максимальная и минимальная температуры теплообмена рабочего тела с источниками теплоты), является общим законом.

§ 4*. Термодинамическая шкала температур

Функция тг]=y(TLR TIL) [уравнение (III, 46)] была раскрыта в форме (ill, 5) путем использования свойств идеальных газов и последующего доказательства справедливости полученных соотношений для любого вещества. Не используя этого частного случая, можно, опираясь на уравнение (III, 46), построить абсолютную термодинамическую шкалу температуры, не связанную со свойствами каких-либо конкретных реальных (или идеализированных) веществ. Возможно построить бесконечное число различных термодинамических шкал, так как в уравнении (III, 46) можно использовать любую произвольную функцию е. Простейшей из возможных шкал и является функция:

где §i и &э определяются тождествами:

Qi — Qa h — $2 Qi ~ »i

и

Qa ^2

(III, 7}

(III, 7a)

Покажем, как можно построить термодинамическую шкалу температуры, пользуясь определениями (III, 7) или (III, 7а) и не связывая величины температур с термометром, рабочим веществом которого является идеальный газ.

Пусть машина Карно работает с одним нагревателем (&i) и разными холодильниками ($з, &2, ...) так, что она всегда отбирает у нагревателя теплоту Qi. Подбираем температуру холодильников так, чтобы работы одного цикла машины с разными холодильниками относились друг к другу, как простые целые числа:

А': А": А* :... = (Qx - Qi): QJ) :(<&-ч о' — &а \ — h — #2 — 2 = з — • • •

или

8г — = &i — &2 = — $3 = • • ?

Таким образом, интервалы температур холодильников по термодинамической шкале будут равны между собой.

Полагая эти, равные между собой, интервалы температур равными единице или любому числу градусов, можно создать шкалу температур, не зависящую от природы вещества термометра; это—абсолютная термодинамическая шкала температур.

Эта шкала связана с наличием абсолютного нуля температуры, который достигается в том случае, когда

При этом

(52г) = о и 4'>==o

Сравним выражение (III, 7а) с выражением (III, 5а), в котором 7\ и Тг— температуры по термометру с идеальным газом;

Т = /+ 273,15

(i—температура по шкале Цельсия). Мы убеждаемся, что установленная па основе второго закона термодинамики простейшая из возможных шкал и шкала температур идеального газа совпадают, если положить

8, = Г; = *, + 273,15

Следовательно, температурной шкалой идеальных газов можно пользо-ваться, не считая ее связанной со свойствами идеальных газов.

Современная температурная шкала основана на определении, принятом Генеральной конференцией по мерам и весам в 1954 году. Термодинамическая температурная шкала определяется при помощи тройной точки воды* в качестве основной реперной точки, которой присваивается температура 273,16 °К (точно)**. Таким образом, современная температурная шкала основана на одной точке (вторая точка—абсолютный нуль).

Та же конференция постановила считать 0° шкалы Цельсия соответствующим температуре 273,15 °К (точно).

Указанное определение термодинамической температурной шкалы является и определением величины градуса температурной шкалы—градуса Кельвина, который равен 1/273,16 температурного интервала от абсолютного нуля до тройной точки воды. Эта единица температуры принята в качестве одной из шести основных единиц Международной системы единиц СИ (см. стр. 21).

г

* Тройной точкой воды называется температура, при которой сосуществуют жидкая вода, лед и насыщенный водяной пар при отсутствии других газов. Эта температура, по правилу фаз (см. стр. 351), является

страница 35
< 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
стеклянный кувшин купить
Ingersoll Mechanical Watches IN1215SL
контроллеры для отопления rmh760b
концерт киркорова в сочи 2017

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
(20.01.2017)