Студопедия

КАТЕГОРИИ:



Мы поможем в написании ваших работ!

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Мы поможем в написании ваших работ!

Эмпирическая температурная шкала


Теорема о независимости к. п. д. обратимых машин от свойств рабочего вещества позволяет установить температурную шкалу, не зависящую от выбора термометрического тела. В соответствии с указанной теоремой величина

а, следовательно, и отношение Q′2/Q1 для цикла Карно, зависят только от температур нагревателя и холодильника. Обозначив величины этих температур по некоторой, пока не известной нам шкале через и , можно написать, что

(5.18)

где ƒ() — универсальная (т.е. одинаковая для всех циклов Карно) функция температур нагревателя и холодильника. Соотно­шение (5.18) дает возможность определять температуру тел через количества тепла, получаемые и отдаваемые при циклах Карно. Докажем, что функция (5.18) обладает следующим свойством:

(5.19)

где есть опять-таки универсальная функция температуры. Рассмотрим две обратимые машины M1 и M2 (рис.5.12), холодиль­ник одной из которых служит одновременно нагревателем для другой. Предположим, что вторая машина отбирает от резервуара с температурой такое же количество тепла, какое отдает ему первая машина.

Для машины M1 Q1 = QΙ, Q2 = QΙΙ. Следовательно, соотношение (5.18) для этой машины имеет вид

(5.20)

Для машины M2, Q1 = QΙI, Q2 = QIII. Поэтому согласно (5.18)

(5.21)

Рассматривая машины M1 и М2, а также резервуар с температурой как единую обратимую машину, получающую тепло Q1, от на­гревателя с температурой и отдающую тепло QIII холодильнику с температурой , можно написать:

(5.22)

Разделив (5.22) на (5.20), получим, что

 

Сравнение этого выражения с (5.21) приводит к соотношению

(5.23)

Это соотношение связывает температуры и двух тел, причем в нем фигурирует температура третьего тела. Условившись раз и навсегда о выборе этого тела, т. е. сделав неизменной, мы све­дем функцию ƒ(), стоящую в числителе и знаменателе формулы (5.23), к функции одной переменной . Обозначив эту функцию через , мы придем к формуле (5.18).

Функция зависит только от температуры. Поэтому ее зна­чения можно использовать для характеристики температуры соот­ветствующего тела, т. е. полагать температуру тела равной , где . Тогда выражение (5.18) примет следующий вид:



(5.24)

Соотношение (5.24) положено в основу так называемой термодинамической шкалы температур. Преимущество этой шкалы заключается в том, что она не зави­сит от выбора тела (рабочего вещества в цикле Карно), используемого для измерения темпера­туры.

Рис. 3.
В соответствии с (5.24) для сопоставле­ния температур двух тел нужно осуществить цикл Карно, используя эти тела в качестве на­гревателя и холодильника. Отношение количе­ства тепла, отданного телу — «холодильнику», к количеству тепла, отобранного от тела — «нагревателя», даст от­ношение температур рассматриваемых тел. Для однозначного оп­ределения численного значения необходимо условиться о выбо­ре единицы температуры, т. е. градуса. За абсолютный градус при­нимается одна сотая разности температур кипящей при атмосфер­ном давлении воды и тающего льда. Таким образом, градус абсо­лютной термодинамической шкалы равен градусу идеальной газо­вой шкалы.

Легко установить, что термодинамическая шкала температур совпадает с идеальной газовой шкалой. Действительно,

Тогда . Следовательно, пропорциональна Т и, поскольку градус обеих шкал одинаков, =T.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Статистический смысл второго начала термодинамики | Некоторые применения энтропии

Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 661; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.