Классикалық (феноменологиялық) термодинамикада энергияның әр түрінің өзара түрлену заңдары оқылады. Техникалық термодинамика жылу мен жұмыстың өзара түрлену заңдылықтарын қарастырады
жүктеу/скачать 1,72 Mb.
|
Классикалы (феноменологиялы ) термодинамикада энергияны р т р
Карноның кері қайтымды цикліКарно циклі тек тура емес, кері де бағытта өтеді. 9 суретте Карноның кері циклі кескінделген. Цикл қайтымды процестерден тұрады және тұтасымен қайтымды болып табылады. сурет – Карноның кері қайтымды циклі Жұмысшы дене бастапқы нүкте 1-ден адиабата 1-4 бойынша, сыртқы ортамен жылуалмасусыз кеңейеді, бұл кезде Т1 температура Т2 дейін беріледі. Ары қарай газдың кеңеюі изотерма 4-3 бойынша жылудың q2 келтірілуімен жүреді, ол төменгі температуралы Т2 көзден алынады. Содан соң адиабаттық сығылу 3-2, температураның Т2-ден Т1 дейін жоғарылауымен жүреді. Соңғы процесс кезінде сығылу изотермасы 2-1 өтеді, бұл кезде жоғары температуралы жылуқабылдағышқа жылу q1 әкетіледі. Кері циклді тұтас қарастыра отырып, сығылудың жұмсалатын сыртқы жұмысы кеңею жұмысынан циклдің тұйықталған сызығы ішіндегі 14321 ауданы шамасына үлкен екенін байқауға болады. Бұл жұмыс жылуға айналады және жылумен q2 бірге температурасы Т1 көзге беріледі. Осылай, кері циклдің жүруіне меншікті жұмысты l шығындап, жылуқабылдағыштан жылубергішке q2 жылу бірлігін жеткізуге болады. Бұл кездегі жылуқабылдағышпен алынатын жылу q1 q2 l тең. Мұздатқыш машиналардың тиімділік сипатты, ол мұздату коэффициенті: Карноның кері циклі үшін q2 /(q1 q2 ) q2 / l T2 /(T1 T2 ) (204) (205)
Карноның кері циклындағы мұздату коэффициенті жылу көздерінің абсолюттік температураларына (T2 мен T1 ) тәуелді және басқа циклдардың мұздату коэффициенттерінен әлдеқайда маңызды. Карноның тура және кері циклдарын қарастырғаннан кейін, Клаузиус берген термодинамиканың екінші заңының тұжырымын түсіндіруге болады. Клаузиус, табиғатта болатын табиғи процестердің өздігінен болатынын және өз бетінше кері бағытта жүре алмайтынын көрсетті. Өздігінен өтетін процестерге жататындар: жылудың көп қыздырылған денеден аз қыздырылған денеге берілуі, жұмыстың жылуға айналуы, газ бен сұйықтың арасындағы диффузия, газдың кеңістікте кеңеюі және т.б. Өздігінен болмайтын процестерге алдында көрсетілген өздігінен болатын процеске қарама-қарсы процестер жатады: жылудың жылуы аз денеден көп денеге өтуі, жылудың жұмысқа айналуы т.б. Өздігінен болмайтын процестер мүмкін, бірақ олар өз бетінше, компенсациясыз бола алмайды. Өздігінен болмайтын процестер болуы үшін оларға қандай процестер әсер ету керек? Физикалық құбылыстарды бақылаған кезде, өздігінен болмайтын құбылыстар тек өздігінен болатын құбылыстар әсер еткенде ғана мүмкін болады. Демек, өздігінен жүретін процес өздігінен болады, ал өздігінен болмайтын процесс тек өздігінен болатын процеспен байланысты. Мысалы, тура айналымды процесте өздігінен болмайтын процесс жылудың жұмысқа айналуы жылубергіш пен жылуқабылдағыш арасындағы байланысты болады (l q1 q2 ) . Кері цикл болу үшін өздігінен болмайтын процесте жылуы аз денеден жылуы көп денеге өтуі мүмкін, бірақ бұл жерде өздігінен болатын процесте жұмсалатын жұмыс жылуға айналады (q1 q2 l) . Қорыта айтқанда өздігінен жүрмейтін процесс тек өздігінен жүретін процестің компенсациясы арқылы болуы мүмкін. жүктеу/скачать 1,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|