October 17 2017 03:01:08
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
Тепловые машины
Начала термодинамикиК тепловым машинам относятся машины, в работе которых используется энергия теплового движения вещества или электромагнитного поля. Тепловые машины делятся на тепловые двигатели, преобразующие энергию хаотического теплового движения частиц вещества или электромагнитного поля в энергию регулярного механического движения макроскопических систем, и холодильные машины, обеспечивающие перенос теплоты от систем с меньшей температурой к системам с большей температурой. Как известно, в природе наблюдается самопроизвольный перенос теплоты только от систем с большей температурой к системам с меньшей температурой, что ведет к выравниваю температур этих систем
внутренняя энергия газа
Начала термодинамикиРис. 3.1 Для расчетов примем, что количество идеального газа равно 1 молю. Изотермическое расширение газа 12 осуществляется при тепловом контакте газа с нагревателем. Температура газа чуть ниже температуры нагревателя, что обеспечивает передачу теплоты от нагревателя газу. В случае изотермического процесса внутренняя энергия газа не меняется и U2 – U1 = 0, поэтому в соответствии с первым началом термодинамики количество теплоты , переданное газу, равно работе, совершенной газом,
система динамического отопления
Начала термодинамикиЕсли Т3 < Т2 < Т1, коэффициент K > 1 и потребителю поступает количество теплоты, превышающее величину Q1, которая получается в результате сгорания топлива в двигателе. Вся дополнительная теплота поступает за счет ресурсов природного источника. Если в качестве источника тепловой энергии взять грунтовые воды с температурой t3 = 15°С и принять t1 = 210°С (температура водяного пара в паровом котле), то при t2 = 60°С (температура нагретой воды в системе центрального отопления) K = 3. Следовательно, тепловой эффект от сгорания топлива увеличивается в 3 раза.
Обратимые и необратимые процессы в термодинамической системе
Начала термодинамикиВ настоящее время полная мощность, вырабатываемая всем человечеством, составляет около 0,01% от солнечной мощности, достигающей поверхности Земли. Оценки показывают, что для сохранения стабильности тепловых процессов на Земле доля мощности, вырабатываемой человечеством, не должна превышать 0,1%. Это абсолютное ограничение сверху на развитие всей энергетики независимо от источников энергии и принципов её преобразования.
равенство Клаузиуса
Начала термодинамикиростатического поля, для которого циркуляция вектора напряженности также равна нулю. Энтропия, как и внутренняя энергия, является аддитивной величиной – энтропия системы равна сумме энтропий всех её макроскопических частей. В классической термодинамике определяется только разность энтропии в двух равновесных состояниях, а не само значение энтропии для конкретного равновесного состояния. Более глубокий физический смысл энтропии раскрывается в статистической физике на основе законов квантовой механики, где возможно вычисление значения энтропии произвольного равновесного состояния
второе начало термодинамики
Начала термодинамикиРассмотрим замкнутую теплоизолированную систему, в которой самопроизвольно без каких-либо внешних воздействий происходят обратимые и необратимые процессы. Согласно нулевому началу термодинамики в результате этих процессов система переходит в конечное равновесное состояние. На основе результатов (4.2) и (4.6) для произвольного интервала времени ∆t данной эволюции системы изменение энтропии , (4.7) поскольку в силу теплоизолированности системы δQ≡0. Таким образом, за счет внутренних необратимых процессов энтропия замкнутой теплоизолированной системы в среднем растет и достигает своего максимального значения в конечном равновесном состоянии. В этом состоит закон возрастания энтропии, который показывает определенную направленность самопроизвольных спонтанных процессов в замкнутой теплоизолированной системе с постоянной энергией.
нельзя достичь абсолютного нуля температуры
Начала термодинамикиОтсюда вытекает ряд важных физических следствий. При T→0 должны стремиться к нулю теплоемкости и , коэффициент теплового расширения вещества и некоторые другие характеристики. Согласно теореме Нернста при помощи конечной последовательности термодинамических процессов нельзя достичь абсолютного нуля температуры. В 1911г. М. Планк сформировал третье начало термодинамики как условие обращения в нуль энтропии всех равновесных систем при T=0:
Общие представления о фазовых переходах
Начала термодинамикиВ модели идеального газа не учитывается потенциальная энергия взаимодействия между частицами, роль которой растет с уменьшением температуры и повышением давления. Это взаимодействие приводит к тому, что в зависимости от условий одно и то же вещество может находиться в разных фазах.
устойчивость исходной фазы относительно флуктуаций
Начала термодинамикиОсновная проблема фазовых переходов (превращений) связана с устойчивостью исходной фазы относительно флуктуаций, приводящих к появлению зародышей (фрагментов) новой фазы и их росту во времени. Устойчивость фазы относительно возникновения и роста зародышей новой фазы, определяемая с помощью первого и второго начал термодинамики, зависит от внешних условий.
фазовые переходов второго рода
Некоторые структурные перестройки в твердых телах, например, образование мартенсита в сплаве железо – углерод, также являются фазовыми переходами первого рода. Тяжелые атомные ядра можно приближенно описывать как каплю жидкости ядерного вещества с температурой и некоторым давлением Р. Столкновение частиц высоких энергий с ядром вызывает его нагрев, который приводит к вылету нуклонов из ядра. Этот процесс вылета нуклонов можно рассматривать как испарение ядерной материи, т.е. фазовый переход первого рода «жидкость - газ».
кривая сублимации и плавления
Начала термодинамикиСовокупность кривых равновесия фаз на диаграмме ТР, описывающие все три фазы одного вещества, называется фазовой диаграммой (диаграммой состояний). На рис.5.1 приведена фазовая диаграмма трех агрегатных состояний воды: твердого, жидкого и газообразного. Здесь АВ – кривая сублимации (равновесия твердого тела и газа), ВС – кривая испарения (равновесия жидкости и газа), заканчивающаяся в критической точке С, ВD – кривая плавления (равновесия твердого тела и жидкости), В – тройная точка.

Время загрузки: 0.04 секунд 4,756,868 уникальных посетителей