На диаграмме процессов цикл изображается замкнутой кривой

Если тело из состояния 1 переводится в состояние 2, а затем через другие промежуточные состояния возвращается в состояние 1, то совершается круговой процесс или цикл.

Круговые процессы (циклы)

Круговые процессы лежат в основе всех тепловых установок: двигателей внутреннего сгорания, паровых и газовых турбин, тепловых и холодильных машин и т.п. Поэтому изучение свойств различных круговых процессов является одной из важнейших задач физики. Мы ограничимся установлением лишь некоторых общих закономерностей таких процессов. Рассмотрим произвольный круговой процесс 1 а 2 в совершаемый идеальным газом (рис 15).

Его можно разбить на два процесса – расширение из состояния 1 в состояние 2 (1 а 2) и сжатие из состояния 2 в состояние 1 (2 в 1). При расширении газ совершает положительную работу А₁, которая измеряется площадью V₁1 а 2V₂. Работа газа при сжатии А₂ отрицательна и определяется площадью V₁1 в 2V₂. Из чертежа видно, что А₁ > А₂. Поэтому в целом за цикл газ совершает положительную работу А = А₁ – А₂.

Эта работа измеряется площадью замкнутой кривой 1 а 2 в.

Различают прямой цикл, или цикл тепловой машины (рис 15 а), и обратный цикл, или цикл холодильной машины (рис. 15 б). При прямом цикле рабочее вещество получает от нагревателя теплоту Q₁ и расширяясь совершает положи­тельную работу А₁. Согласно пер­вому началу термодинамики

Q₁=U₂-U₁ + A₁ (2.38)

При сжатии над рабочим ве­ществом совершается работа (газ совершает работу А₂) и при этом оно отдает холодильни­ку количество теплоты Q₂. По первому началу термодинамики

- Q₂ = U₁- U₂ –A₂ (2. 39)

Дата добавления: 2014-01-14