1. Сформулируйте определение жидкости, назовите и охарактеризуйте ее основные свойства. Жидкость
жүктеу/скачать 64,99 Kb.
|
| Изотермическим называют термодинамический процесс, протекающий при постоянной температуре, и характеризуется уравнением Бойля-Мариотта: p1v1 = p2v2, т. е. увеличение давления сопровождается пропорциональным уменьшением объема при неизменной температуре.
При изотермическом процессе вся энергия системы преобразуется в механическую работу, так как температура газа неизменна, следовательно, неизменна и его внутренняя энергия. Адиабатным называют термодинамический процесс изменения состояния рабочего тела, осуществляемый в условиях полной термоизоляции с внешней средой, т. е. без подвода и отвода теплоты. Такой процесс возможен, например, при сжатии или расширении газа в цилиндре-термосе, исключающем теплообмен с внешней средой. Если применить для адиабатного процесса уравнение первого закона термодинамики, то станет очевидно, что вся работа при таком процессе выполняется только за счет изменения внутренней энергии системы. 30. Раскройте физический смысл второго закона термодинамики. Второй закон термодинамики описывает условия преобразования одного вида энергии в другой при термодинамических процессах. Он является существенным дополнением к первому закону термодинамики, который указывает на строгий энергетический баланс в системе при термодинамических процессах, но не определяет факторы, при которых эти процессы могут иметь место. Основные идеи второго закона термодинамики принадлежат французскому физику С. Карно, который выразил их примерно так: «движущая сила теплоты определяется исключительно разницей температуры тел, при этом невозможно использовать всю движущую силу тепла для выполнения полезной работы». Имеется несколько более поздних формулировок второго закона термодинамики, среди которых наиболее характерные: Теплота, сообщаемая рабочему телу, не может полностью превратиться в работу, без постоянно поддерживаемого перепада температур, т. е. для превращения теплоты в работу необходимо иметь два тела - теплое и холодное, температура которого все время должна оставаться ниже температуры теплого тела. Это условие, в частности, указывает на невозможность создания теплового вечного двигателя, поскольку невозможно бесконечно отнимать тепло у какого-либо тела для поддержания даже мизерного перепада температур с другим телом. Теплота не может переходить от холодного тела к более теплому телу сама собой – для этого необходимо затратить энергию. 31. Опишите идеальный цикл Карно. Цикл Карно, предложенный почти 200 лет назад французским инженером Сади Карно, является идеальным круговым циклом теплового двигателя. Цикл Карно совершается газом, находящимся в цилиндре под поршнем, и состоит из четырех термодинамических процессов, протекающих в следующей последовательности: 1. Изотермический процесс, сопровождающийся получением рабочим телом некоторого количества тепла от более теплого тела (нагревателя), в результате чего происходит расширение рабочего тела и совершение работы (все получаемое телом тепло преобразуется в работу, внутренняя энергия газа не меняется). 2. Адиабатный процесс, протекающий в условиях полной теплоизоляции рабочего тела (газа) от внешней среды. При этом процессе газ продолжает совершать работу, одновременно теряя температуру по мере расширения, т. е. вся работа газа осуществляется за счет его внутренней энергии (энергии молекул). 3. Изотермический процесс, сопровождающийся передачей тепла от рабочего тела к более холодному телу (холодильнику) и характеризующийся уменьшением объема и давления газа при постоянной температуре. При этом процессе цикла Карно газ совершает работу и отдает тепло, равное произведенной работе, не изменяя внутреннюю энергию. 4. Адиабатный процесс, протекающий в условиях полной теплоизоляции рабочего тела от внешней среды, при этом рабочее тело продолжает сжиматься, совершая отрицательную работу без передачи тепла, и возвращается в первоначальное состояние, с которого цикл начинался. Далее описанный цикл Карно повторяется. Цикл Карно исключает теплообмен между рабочим телом и окружающей средой, когда тепло может передаваться без совершения положительной работы. Поэтому цикл Карно – наиболее эффективный круговой процесс из всех возможных при заданных температурах нагревателя и холодильника. жүктеу/скачать 64,99 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|