МС. Жайлауов физикалық химия мазмұНЫ

мұндағы бірінші теңдеуді екіншіге бөлгенде: V₂:V₁=V₃:V₄

Осы мәндерді орнына қойып;

A=R(T₁-T₂)ln

екенін аламыз. Бұдан Қарно цикліндегі система жұмысының пай-далы әсер коэффициенті шығады:

Кез келген цикл процестерінің пайдалы әсер коэффициенті бірінші және екінші денедегі (системадағы) жылу айырмасының (біріншідегі жылуға қатынасымен немесе жылу бергіштігі (жылу кезіндегі) Т\ температурасы мен жылу қабылдағыштагы (тоңазыт-қыштағы) Т₂ температура айырмасының жылу кезіндегі темпера-тураға қатынасьшен сипатталады. Мұны басқаша айтсак, пайдалы әсер коэффициенті тек бастапқы (Т\) және соңғы (Т₂) температу-раларға тәуелді екен. Бұдан мынадай қорытынды жасауға болады:

а) ешбір кедергісіз жұмыс жасайтын машинанын өзімен де бе-рілген жылуды түгелдей жұмысқа айналдыру мүмкін емес. Оның бір бөлігі қалайда жылу қабылдағышқа ауысады;

б) жұмысқа айналған жылу бергіш пен жылу қабылдағыш температураларына тәуелді, яғни =Ц=І(Т1, Т₂). Мұндағы 0<т<1, өйткені Т₂ = 0 жағдайында ғана п=1, яғни жылу кабылдағыш (тоңазытқыш) температурасы абсолюттік нөлге тең; ал т) = 0 үшін Т₂=ТІ болуы шарт;

в) жылудың абсолюттік температураға қатынасын (Q : Т) кел-тірілген жылу дейді. Карно цикліндегі келтірілген жылулар қо-сындысы нөлге тең. (41) теңдеудегі жылу мен температура қаты-настарының теңдігін пайдаланып, келтірілген жылу мәнін көрсету-ге болады:

Демек, Q₁:T₁-Q₂:T₂=O.

г) мұндай нәтиже Карно циклі шексіз кіші изотермаларға ұм-тылғанда шығады. Бұл жағдайда (ТІ — Т₂) — соңғы өлшем, ал жы-лу болса, шексіз кіші:

40

8-сурет

Осыған дейін жоғарыдағы корытындыларды тұжырымдау үшін термодинамиканың біріиші заңын ғана пайдалан-дық, ал екінші заң әлі пайда-ланылған жоқ. Ол үшін Карно циклін кері, АДСВА бағы-тымен жүргізеді. Бұл жағдай-да цикл нәтижесінде система-дағы жұмыс сырттай алынған жылу есебімен жүргізіледі. Бұл жылудық төменгі темпе-

ратурада сіңіріліп, температура жоғарылаған кезде бөлінуіне не-гізделген. Әдетте мүндай машинаны насос дейді.

Карно циклі бойынша жүмыс істейтін екі машинаны қарасты-райық, ондағы қыздырушы температурасы Т1_: және жылу қабыл-дағыштікі Т₂(ТІ>Т₂). Бірінші машинадары жұмысшы дене идеал газ, ел екіншідегі кез келген зат (8-сурет). Бұл екі машина жұмыс істегенде Q=QРІ . Мұндагы бірінші машина үнемді жұмыс атқара-ды деп келіссек, онда оньщ пайдалы әсер коэффициенті жоғары болуы керек, яғни 1>т]2. Олай болса атқарылатын жүмыс та, жы-лу шамасы да өзара тең емес: А>А¹ және Qй₂₂. Бірінші машина атқаратын жұмыс есебінен екінші машинаны кері бағытта жұмыс істетуге болады. Мұнынын нәтижесінде машина жылу бергіштен бі-рінші алған жылу мен екінші машина жұмыс істегендегі, оның өзі қайтарып берген жылу мөлшері бірдей. Температурасы төмен жы-лу кабылдағыш біраз жылу жоғалтады Q'>Q2) және осы жылу есебінен де ұтымды жұмыс шығады, яғни А>А'. Алайда, мұндай нәтиже термодинамиканың екінші заңына кері келеді. Демек, бі-рінші машинаның пайдалы әсер коэффициенті (т)І) екінші машина-нікінен (т]₂) артық болуы мүмкін емес. Олай болса, олар өзара тең (111 = 112) деген қорытынды шығады. Қарно цикліне кері жұмыс іс-тейтін машинаның пайдалы әсер коэффициенті жұмысшы денедегі заттьщ қасиетіне байланысты емес және ол тек ТІ мен Т₂ шамала-рына ғана тәуелді. Пайдалы әсер коэффициенті жұмысшы заттар-дың табиғатына тәуелсіз екен.

жүктеу/скачать 2,15 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: