Впервые был предложен в 1824 г. фр. Инженером Сади Карно в научной конференции «Размышления о движущей силе огня»

Самопроизвольно теплота может переходить только от тел более нагретых к телам менее нагретым, или не скомпенсированный перенос тепла от тел менее нагретых к телам более нагретым невозможен.

Теплота и работа имеют принципиальные значения. Работа всегда тем или иным способом может быть превращена в теплоту. Для превращения теплоты в работу необходимо создать машину называемую тепловым двигателем. Для постоянного получения работы из тепла, тепловые машины должны работать по круговым процессам или циклам.

P T

1 2

n m

lll l

m 2 1 n

u s

a b a b

площадь а1m2b – работа расширения

площадь а1m2b – подведенная теплота

площадь a1n2b – работа сжатия

площадь a1n2b – отведенная теплота.

В процессе 1m2 энтропия рабочего тела возрастает, следовательно к рабочему телу должно быть подведено тепло. Для многократного повторения процесса 1m2 рабочее тело должно быть возвращено в т.1. Процесс 2n1, это сжатие рабочего тела за счет внешних сил, для его реализации от рабочего тела должна быть отведена теплота.

Таким образом должны существовать два источника теплоты: верхний источник теплоты (ВИТ) от которого теплота подводится к рабочему телу и нижний источник теплоты (НИТ), который отводит теплоту в процессе 2n1.

  Т.о. не вся подведенная теплота может быть превращена в работу. Часть ее должно быть отведено. Эффективность работы тепловой машины осуществляется с помощью термического КПД. q₂ ¹0 h<1  

ВИТ

Невозможно создать вечный двигатель второго рода, т.е. тепловую машину имеющую КПД = 1 (h_А = 1).

Планк сформулировал следующее определение второго закона термодинамики:

Невозможно создать постоянно действующую тепловую машину, единственным результатом действия которой были бы охлаждение горячего источника (подвод тепла) и поднятие груза. Т.е. невозможно создать тепловуб машину с одним источником тепла.

Цикл Карно

Цикл Карно обладает максимальным КПД в рассматриваемом интервале температур и состоит из обратимых т.д. процессов.

Обратимыми процессами называются процессы, после совершения которых в окружающей среде не происходит никаких изменений, т.е. после совершения прямого и обратного т.д. процессов рабочее тело возвращается в рабочее состояние.

Цикл Карно состоит из двух изотерм и двух адиабат:

	q1

P T

1 1 2

T_I

2

T_II 4 3

4 q₂

3

u s₁ s₂ s
T_I, T_II – температуры рабочего тела в процессах подвода и отвода теплоты.

T_{гор..ист} = T_I

T_{хол..ист} = T_II в случае обратимого цикло.

	Tгор..ист - TI = dT1 Tхол..ист - TII = dT2
		dT1 dT2

} ® 0

Дата добавления: 2014-11-18