Цикл Карно с идеальным газом - раздел Физика, Предмет и структура физики Основываясь На Втором Начале Термодинамики, Карно Вывел Теорему: Из Всех Пери...
Основываясь на втором начале термодинамики, Карно вывел теорему: из всех периодически действующих тепловых машин, имеющих одинаковые температуры нагревателей (Т1) и холодильников (Т2), наибольшим кпд обладают обратимые машины; при этом кпд обратимых машин, работающих приодинаковых температурах нагревателей (Т1) и холодильников (Т2), равны друг другу и не зависят от природы рабочего тела (тела, совершающего круговой процесс и обменивающегося энергией с другими телами), а определяются только температурами нагревателя и холодильника.Карно проанализировал обратимый цикл, состоящий из двух изотерм и двух адиабат. Его называют циклом Карно. Рассмотрим прямой цикл Карно, в котором в качестве рабочего тела используется идеальный газ, заключенный в сосуд с подвижным поршнем.
Изотермические расширение и сжатие заданы соответственно кривыми 1—2 и 3—4, а адиабатические расширение и сжатие — кривыми 2—3 и 4—1. При изотермическом процессе U= const, поэтому, количество теплоты Q1полученное газом от нагревателя, равно работе расширения совершаемой газом при переходе из состояния 1 в состояние 2 (1):
При адиабатическом расширении 2—3 теплообмен с окружающей средой отсутствует и работа расширения совершается за счет изменения внутренней энергии.
Количество теплоты Q2, отданное газом холодильнику при изотермическом сжатии, равно работе сжатия (2):
Работа адиабатического сжатия
Работа, совершаемая в результате кругового процесса
и, как можно показать, определяется площадью, закрашенной на рис. Термический кпд цикла Карно
Применив уравнение TVγ-1=const для адиабат 2—3 и 4—/, получим
откуда (3):
Подставляя формулы (1) и (2) в формулу
η=A/Q=Q1-Q2/Q1=1-Q2/Q1 и учитывая формулу (3), получаем:
т.е для цикла Карно кпд действительно определяется только температурами нагревателя и холодильника. Обратный цикл Карно положен в основу действия тепловых насосов. Тепловые насосы должны как можно больше тепловой энергии отдавать горячему телу. Теорема Карно послужила основанием для установления термодинамической шкалы температур. Сравнив левую и правую части формулы, получим:
т.е. для сравнения температур Т1и Т2двух тел необходимо осуществить обратимый цикл Карно, в котором одно тело используется в качестве нагревателя, другое — холодильника.
88.Свободная энергия. Энтропия – мера технической неполноценности внутренней энергии. dQ=dU+dA (1), TdS=dU+dA (2) => пусть в системе происходит изотермический процесс T=const: dA=TdS-dU=-d(U-TS) (3), F=U-TS – свободная энергия dA=-dF (4). Из (4) следует, что свободная энергия идет на совершение работы, которую может произвести система при изотермическом процессе. TS – связанная энергия в работу не превращается. Поэтому S называют мерой технической неполноценности внутренней энергии.
Основная задача механики... Основная задача механики определение координат тела известной массы и его... Механика раздел физики изучающий закономерности движения причины вызывающие или меняющие это движение...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Цикл Карно с идеальным газом
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Предмет и структура физики.
Физика – наука о наиболее простых и общих формах движения материи.
Основным методом исследования в физике является опыт.В результате обобще
Предмет механики.
Механика – раздел физики, изучающий закономерности движения, причины, вызывающие или меняющие это движение.
Механическое движение – изменение в те
Центр масс. Теорема о движении центра масс.
В ньютоновской механике считается, что масса тела не зависит от его скорости. Но это вовсе не означает, что всегда при движении тела его масса остается постоянной. Она может изменяться за счет обме
Реактивное движение. Формула Циолковского.
Реактивное движение – движение, вызванное отделением от тела частей.
Векторная величина Fp=u*(dm/dt) (1) имеет размерность силы, называется реактивной силой
Проблемы космических полетов.
Космические скорости.
1)-космическая скорость υ1(круговая)-спутник Земли υ1=8 км/с
2)- космическая скорость υ2 (параболическая) с к
Понятие о механической работе и энергии. Мощность
Энергия – универсальная мера различных форм движения и взаимодействия.
Работа силы – характеристика процесса обмена энергии между взаимодействующими телами.
Элементарной работой с
Консервативные системы. Закон сохранения энергии в механики.
Консервативные системы — системы, внутри которых силы только консервативные, внешние консервативные и стационарные.
Пример – гравитационные силы.
Для механической энергии закон со
Абсолютно упругий удар.
Абсолютно упругий удар — удар, при котором не происходит превращение механической энергии в другие виды энергии.
Момент силы, момент импульса относительно точки и оси.
Момент силы F относительно неподвижной оси – физ. величина, определяемая векторным произведением радиус-вектора r, проведенного из точки О в точку приложения силы, на силу F: М=[
Закон сохранения момента импульса системы материальных точек.
При произвольном движении систем N материальных точек: результирующий момент внутренних сил в соответствии с 3-им законом Ньютона равен 0. Момент импульса замкнутой системы с течением времени не ме
Основное ур-ие динамики вращ. Движения.
При вращении АТТ вокруг неподвижной оси, каждая отдельная точка движется вокруг оси окружности постоянного радиуса Ri с некоторой скоростью υi
Момент силы: М=М
Преобразования Лоренца
Лоренц установил связь между координатами и временем события в системах отсчёта Kи K’ основываясь на тех экспериментальных фактах, что:
-все инерциальные
Частицы с массой покоя, равной нулю.
Законы Ньютоновской механикине допускают существование частицы с нулевой массой, т.к. для них даже при малых F ускорение аà∞.
Существование частиц с m0=0 не противо
Понятие о неинерциальных системах отсчета.
Законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчета. Относительно всех инерциальных систем тело движется с одним и тем же ускорением «а».
Неинерциальные системы движутся отно
Сила инерции. Принцип Даламбера.
Начало в предыдущем билете!!!
Сила инерции пропорциональна массе тела, поэтому она аналогична силам тяготения.
Центробежная сила инерции.
Пусть диск вращается с угловой скоростью w вокруг оси z. К центру диска прикреплена пружина, на конце которой находится груз массы m. Груз и пружина надеты на стержень. Перемещаясь вдоль сте
Сила Кориолиса. Закон Бэра.
Рассмотрим случай, когда тело движется относительно этой системы. Тогда наряду с центробежной силой на тело будет действовать еще одна сила инерции – сила Кориолиса.
Закон всемирного тяготения.
Между любыми двумяматериальными точками действует сила взаимного притяжения прямо пропорциональная произведению масс этих точек и обратно пропорциональная квадрату расстояния между
Космические скорости.
Первой космической скоростью называется наименьшая скорость которую можно сообщить телу, Чтобы оно могло без воздействия каких либо внешних сил преодолеть тяготение земли и стать искусственным спут
Статистический и термодинамический методы.
Статистический метод в основе лежит модель которая описывается уравнениями теории вероятности и математической статистики.
Основываясь на молекулярно-кинетических
Поток молекул.
для упрощения
хаотичное движение молекул
заменяют движением по
Гипотеза о тепловой смерти Вселенной.
Рассматривая Вселенную как замкнутую систему и применяя к ней воторое начало термодинамики, Клаузиус свел его содержание к утверждению, что энтропия Вселенной должна достигнуть своего максимума. Эт
Статистический смысл 2-го начал термодинамики.
Пусть все молекулы собрались в левой половине сосуда. Извне левая половина сосуда получает тепло Q, => поршень передвигается вправо, то есть за счет WT1/WT2
Распределения молекул по объему
Залетела одна молекула, она может находиться как в объеме один, так и в объеме два. Математическая вероятность такого события: P1=P2=1/2.
Залетело две молекулы P
Энтропия. Формула Больцмана.
Энтропия – это ф-ия состояния системы. Приведенная теплота: dQ/T, где dQ- теплота получаемая телом в изотермическом процессе, Т- температура теплоотдающего тела, если система обратима, переходит из
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов