Расчет калорических параметров

Методические указания

1. Теплота и работа представляют собой формы передачи энергии и могут переходить друг в друга. Работа (механическая энергия) полностью превращается в теплоту. Теплоту же полностью превратить в механическую энергию нельзя. На вопрос – «какую часть теплоты можно превратить в работу?» – дает ответ второй закон термодинамики. Этот закон также определяет направление естественных процессов (формулировки Клазиуса, Больцмана) и характеризует качественную сторону процессов преобразования теплоты в работу. Показателем качества тепла является эксергия.

В отличие от первого закона термодинамики, являющегося абсолютным законом природы, справедливым как для макромира, так и для микромира, второй закон термодинамики получен на основании опыта для макросистем
в условиях Земли и не может произвольно распространяться как на бесконечную Вселенную, так и на микромир.

2. Обратите внимание: для обратимого цикла Карно температура горячего источника (T _ги) и температура подвода теплоты к рабочему телу (T ₁) совпадают – T _ги= T ₁; температура холодного источника (T _хи) и температура отвода теплоты от рабочего тела (T ₂) совпадают – T _хи= T ₂. Следовательно, процессы теплообмена между рабочим телом и источниками тепла – внешне обратимые.

Адиабатные процессы сжатия и расширения рабочего тела – внутренне обратимые (без трения).

В реальных циклах все эти процессы необратимы.

4. ПАРАМЕТРЫ И ПРОЦЕССЫ
ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ И ИХ СМЕСЕЙ

Внутренняя энергия (u), энтальпия (h), энтропия (s) являются калорическими параметрами и рассчитываются по формулам через термические параметры p, v, T. Расчетные формулы могут быть получены на основании дифференциальных связей термодинамики:

,	(4.1)
,	(4.2)
,	(4.3)
,	(4.4)

которые, в свою очередь, получены на основании первого и второго законов термодинамики.

Дата добавления: 2014-01-13