Оборотні і необоротні термодинамічні процеси

Розділ 4. Другий закон термодинаміки

Поняття оборотності термодинамічних процесів є фундаментальним поняттям термодинаміки взагалі і для технічної термодинаміки зокрема. Візьмемо робочу діаграму, покажемо якийсь політропний процес 1-2. Раз цей процес зображаємо в робочій діаграмі то передбачається що він є рівноважний. Напрямок від точки 1 до точки 2 є прямий напрямок, а від точки 2 до 1 зворотній. Так от якщо ми цей процес спершу здійснимо в прямому напрямку, потім в зворотному і приведемо РТ в т.1 і при цьому ні в робочому тілі, ні в навколишньому середовищі ніяких змін не буде зафіксовано. Що це означає. Наприклад до РТ розширилося і виконало роботуі до нього підведено теплоту , а якщо іти в зворотньому напрямку то РТ треба стиснути і робота повинна. Якщо в прямому напрямку теплота була підведена то в зворотному напрямку треба відвести таку ж кількість теплоти .

Оборотним називається такий процес який протікаючи в прямому і зворотному напрямку не залишає змін ні в навколишньому середовищі ні робочому тілі.

Коли виконуються умови і тоді процес 1-2 може називатися оборотним.

Щоб процес з точки зору термодинаміки був оборотним треба витримати 2 умови:

1 умова – процес повинен бути рівноважним і . Якщо не виконується ця умова тоді процес називається внутрішньо не оборотний.

2 умова – різниця температур робочого тіла і навколишнього середовища протягом всього процесу повинна залишатися нескінченно малою. Що це означає: в точці 1 температура РТ і навколишнє середовище повинно мати джерело теплоти оскільки умова що в процесі 1-2 теплота повинна підводитися. А якщо взяти якусь точку то в ній повинно бути джерело теплоти з температурою .І таких точок в процесі є безліч. І це означає що в НС повинно бути безліч джерел теплоти з різною температурою, а температура двох сусідніх джерел повинна відрізнятися на . Звичайно що створити таке джерело теплоти яке б складалося з безлічі елементарних джерел неможливо і до цього ніхто і не прагне.

Оборотність – абстрактне поняття це ідеальне поняття.Оборотних процесів в природі не буває однак слід прагнути зменшити необоротність реальних процесів. Необоротність заключається що теплообмін відбувається не при нескінченно малій різниці температур а при якісь кінцевій різниці. Тому завжди треба прагнути до зменшення необоротності. Всі процеси в тій чи іншій мірі необоротні, має місце дисипація енергії і вона використовується нераціонально.

Дата добавления: 2014-01-05