Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Круговий процес. Оборотні й необоротні процеси




У термодинаміці важливе значення мають такі процеси, коли термодинамічна система після проходження ряду станів повертається до початкового стану (P1,V1,T1)Û(P2,V2,T2). Такі процеси називаються коловими процесами або циклами.

На діаграмі (рис. 2.19) зображений цикл, у якому спочатку на ділянці (1)®(а)®(2) газу надається кількість теплоти Q12 = Q1, газ розширюється і виконує додатну роботу А12. Потім зовнішні сили стискають газ на ділянці (2)®(b)®(1), виконуючи роботу , і від газу забирається кількість теплоти Q21 = –Q2. Робота газу на цій ділянці від’ємна , причому .

Такий цикл, який виконується за годинниковою стрілкою, називається прямим циклом. Сумарна робота газу в даному циклі додатна А121 = А12 + А21> 0 й дорівнює площі заштрихованої фігури. Прямий цикл використовується у теплових двигунах.

Якщо здійснити цикл проти годинникової стрілки, то робота буде та сама за абсолютною величиною, але від’ємна (рис. 2.20), оскільки робота розширення газу на ділянці (1)®(b)®(2) менша, ніж робота зовнішніх сил стискання газу на ділянці (2)®(а)®(1). Такий процес називається зворотним циклом. Зворотний цикл використовується у холодильних машинах.

Застосуємо перший закон термодинаміки до прямого циклу, що використовується у теплових двигунах: Q121 = DU121 + A121, або Q121 = A121,

оскільки DU121 = DU(1®2®1) = 0 і робота, що виконується за один цикл, дорівнює сумарній підведеній теплоті. Цю теплоту можна знайти як:

Q121 = Q12 + Q21 = Q1 – Q2,

де Q1кількість теплоти, що надається газу при його розширенні;

Q2 кількість теплоти, що віддається газом при його стисканні.

Звідси, корисна робота циклу A = A121 = Q1 – Q2, і термічний коефіцієнт корисної дії (ККД) для прямого циклу, що визначається відношенням корисної роботи, виконаної газом, до енергії у формі теплоти, яку він отримав від зовнішніх джерел, дорівнює:

Важливим поняттям у термодинаміці є поняття оборотного термодинамічного процесу. Термодинамічний процес називається оборотним, якщо він може проходити як у прямому напрямку, так й у зворотному через ті самі проміжні стани, без змін в навколишньому середовищі. Необоротним називається процес, коли зворотний перехід через ті самі проміжні стани неможливий.

Оборотні процеси – це ідеалізація реальних процесів. Усі реальні процеси є необоротними.







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 1543. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия