Охарактеризуйте термодинамические процессы изменения состояния рабочего тела.

Это любое изменение системы в результате изменения одного или ряда определяющих ее параметров.

Изохорный-который происходит при нагревании и охлаждении газа при пост объеме. (Закон Шарля). Пример-цилиндр с неподвижным поршнем или РВС пост объема.

Изобарный- при пост давлении (Закон Гей-Люссака). Пример-цилиндр с поршнем, на который действует пост нагрузка.

Изотермический-происходит при растяжении или сжатии газа при пост температуре –пост внутренней энергии (Бойля-Мариотта). Для получения Тконст при расширении газа необходимо подвести теплоту, при сжатии отвести.

Адиабатный-происходит при растяжении или сжатии газа без внешнего теплообмена. Qконст.

 

 

Выделите особенности политропного процесса.

Это процесс, происходящий при пост теплоемкости, где п-коэф политропы.п=0-изобарный (Р-пост), п=бесконечность-изохорный(V-пост), п=1-изотермич, п=к-адиабатный.

Круговые процессы (циклы) тепловых машин.

Тепловые машины-тепловые двигатели и холодильные машины.

Круговые процессы или циклы тепловых машин-непрерывная последовательность термодинамических процессов, в результате которых раб тело возвращается в исходное состояние.

Прямой термодинамич цикл-когда к раб телу подводится большое количество теплоты при большей температуре и отводится меньшее количество теплоты при более низкой температуре, разность этих работ=совершенной работе.

Обратный термодинамич цикл-к раб телу подводится меньшее количество теплоты при меньшей температуре, а отводится большее количество теплоты при большей температуре, разность теплот =затраченной работе.

Охарактеризуйте прямой и обратный цикл Карно.

В процессе 1-2 к раб телу с температурой подводится теплота от горячего источника, также имеющего температуру. Раб тело(газ) расширяется, совершая полезную работу. При этом температура на участке 1-2 все время остается неизменной за счет подвода теплоты. В точке 2 подвод теплоты к раб телу заканчивается и дальнейшее расширение раб тела осуществляется по адиабате 2-3, т.е. при полной тепловой изоляции раб тела от внеш среды. При этом температура раб тела снижается до холодильника. В т3 раб тело начинает сжиматься по изотерме 3-4, при этом температура остается постоянной за счет отвода теплоты к холодильнику. В точке 4 отвод теплоты прекращается и дальнейшее сжатие газа происходит по адиабате 4-1 с повышением температуры. В т1 цикл замыкается.

Изменение энтропии рабочего тела в термодинамических процессах.

Энтропия-физ величина, изменение которой является признаком наличия обмена энергии в форме тепла В переводе-превращение.

Особенность-она обязательно изменяется при теплообмене. При подводе тепла она возрастает, при отводе снижается.

Энтропия-это величина, изменение которой в элементарном процессе=отношению элементарного количества теплоты, участвующей в этом процессе к пост температуре.

Сформулируйте второе начало (закон) термодинамики, укажите его применение.

Говорит об условии возникновения термодинамич процесса, границ его совершения, направления процесса.2 постулата:

-КЛАЗИУС-теплота не может переходить от холодного тела к более нагретому самопроизвольно(без компенсаций);

-КАРНО-повсюду, где имеется разность температур, может происходить возникновение движущей силы, которая определяется температурой тел, между которыми производится перенос теплоты. Нельзя использовать всю движущую силу тепла;

-аксиома ТОМСОНА- нельзя построить периодически действующую машину, все действия которой сводились бы только к производству мех работы и охлаждению 1 источника тепла.

Невозможно построить вечный двигатель, который создавал бы мех работу за счет лишь 1 источника тепла, например за счет тепла тел природы(воздух, вода).

Этот закон определяет макс значение работы, которая может быть произведена тепловым двигателем. dS=dQ/T

Сущность-для превращения тепла в мех работу необходим температурный перепад; все тепло, подведенное к двигателю, не может быть полностью превращено в работу.