Wyk8_term.pdf

(567 KB) Pobierz
Prezentacja programu PowerPoint
Wykład 8
6.3 Temperatura termodynamiczna
6.4 Nierówność Clausiusa
6.5 Makroskopowa definicja entropii oraz zasada wzrostu
entropii
6.6 Entropia dla czystej substancji
6.7 Entropia dla gazu doskonałego
6.8 Cykl Carnota
6.9 Energia dostępna i niedostępna
6.10 II zasada termodynamiki dla układu otwartego
Reinhard Kulessa
1
73977943.016.png 73977943.017.png
Załóżmy, że mamy do dyspozycji dwie dwie odwracalne
maszyny cieplne pracujące cyklicznie:
T 2
T 2
Q 2A
Q 2B
W B
W A
Q 1A
Q 1B
T 1
T 1
t cyklicznej maszyny cieplnej jest
zdefiniowana następująco:
Reinhard Kulessa
2
Wydajność cieplna
73977943.018.png 73977943.019.png 73977943.001.png 73977943.002.png 73977943.003.png
t = =
uzyskana praca
zużyte ciepło
. (6.2)
W rozważanym przypadku będzie to:
η
t =
W
(6.3)
Q
2
Cykle A i B mogą być skonstruowane różnie. Załóżmy, że
wydajność cyklu A jest większa od wydajności cyklu B, oraz że
Q 2A = Q 2B
Wtedy W A > W B i Q 1A < Q 1B.
Ponieważ obydwie maszyny są odwracalne, maszynę B można
odwrócić i połączyć z maszyną A. Uzyskujemy wtedy sytuację
jaka jest przedstawiona na następnym rysunku.
Reinhard Kulessa
3
energia użyteczna
energia włożona
73977943.004.png 73977943.005.png 73977943.006.png
T 2
T 2
T 2
Q 2A
Q 2B
W A
+
W B
=
W A -W B
Q 1A
Q 1B
Q 1B Q 1 A
T 1
T 1
T 1
Widzimy, że otrzymalibyśmy cykl, w którym
W A -W B = Q 1B – Q1A, jednak narusza sformułowanie
Kelvina-Plancka II zasady termodynamiki . Czyli założenie, że
A >
B było niesłuszne.
Reinhard Kulessa
4
73977943.007.png 73977943.008.png 73977943.009.png 73977943.010.png 73977943.011.png 73977943.012.png
Można więc stwierdzić, że :„wszystkie odwracalne maszyny
cieplne pracujące pomiędzy tymi samymi temperaturami, mają
tą samą wydajność”.
η
=
W
=
Q
2
Q
1
=
1
Q
1
(6.4)
t
Q
Q
Q
2
2
2
Możemy również wyciągnąć wniosek, że Q 1 /Q 2 jest funkcją tych
temperatur. Mielibyśmy więc zależność:
Q =
1
f
(
T
,
T
)
(6.5)
1
2
Q
2
Można pokazać, że,
Q
F
(
T
)
1
=
1
(6.6)
Q
F
(
T
)
2
2
Gdzie F jest pewną nową funkcją.
Reinhard Kulessa
5
73977943.013.png 73977943.014.png 73977943.015.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin