Головна Головна -> Реферати українською -> Розміщення продуктивних сил -> Другий закон термодинаміки та принцип зростання ентропії

Другий закон термодинаміки та принцип зростання ентропії

Назва:
Другий закон термодинаміки та принцип зростання ентропії
Тип:
Реферат
Мова:
Українська
Розмiр:
9,04 KB
Завантажень:
307
Оцінка:
 
поточна оцінка 5.0


Скачати цю роботу безкоштовно
Пролистати роботу: 1  2  3  4  5 
Другий закон термодинаміки та принцип зростання ентропії
План
1. Другий закон термодинаміки
2. Ідеальний цикл Карно
3. Поняття ентропії
Другий закон термодинаміки
Перше начало термодинаміки не дає ніяких вказівок щодо напрямку, в якому можуть відбуватися процеси в природі. Для ізольованої системи, наприклад, перший закон термодинаміки вимагає лише, щоб у всіх процесах енергія системи залишалася сталою. Якщо 1 і 2 — два стани такої системи, то перше начало нічого не може сказати стосовно того, чи буде система переходити зі стану 1 у стан 2, чи зі стану 2 у стан 1. Узагалі, на підставі першого закону не можна з'ясувати, чи будуть в ізольованій системі відбуватися які-небудь процеси.
Нехай теплоізольована система складається із двох тіл, що взаємодіють між собою, але не взаємодіють з іншими тілами. Тоді теплообмін між ними задовольняє умо-ву . Теплота  отримана одним тілом, дорівнює теплоті -, відданій іншим тілом. У якому напрямку буде переходити теплота — на це питання перший закон термодинаміки відповісти не може. Першому закону не суперечив би, наприклад, процес, у якому теплота довільно переходить від тіла менш нагрітого до тіла більш нагрітого.
Другий закон термодинаміки, навпаки, дозволяє зробити висновок про напрямок процесів, що можуть відбуватися в дійсності. Крім того, він може разом з першим законом установити багато точних кількісних співвідношень між різними термодинамічними параметрами тіл у стані термодинамічної рівноваги.
Щоб сформулювати другий закон термодинаміки, розглянемо схематично роботу теплової машини.

У циліндрі машини міститься газ або яка-небудь інша речовина, яку називають робочим тілом. Задля визначеності будемо вважати, що робочим тілом є газ. Нехай на діаграмі VP початковий стан тіла зображується точкою — 1.
Нехай дно циліндра вступає в тепловий контакт із нагрівачем, тобто з тілом, температура якого вища за температуру газу в циліндрі. Газ буде нагріватися й розширюватися — цей процес зображено кривою 1a2. Робоча речовина одержить від нагрівача теплоту , і виконає позитивну роботу . Згідно з першим законом
Тепер треба повернути поршень у початкове положення, тобто стиснути газ. Це треба зробити так, щоб робота, витрачена на стиснення, була меншою за ,. Щоб досягти цього, введемо дно циліндра в тепловий контакт із холодильником, тобто тілом, температура якого нижча за температуру газу в циліндрі, і стиснемо газ способом 2b1. У результаті газ повернеться до вихідного стану і. При цьому він віддасть холодильнику кількість теплоти . За першим законом
Звідси, у комбінації з попередньою рівністю
Таким чином, теплова машина здійснила циклічний процес, у результаті чого нагрівач віддав кількість теплоти , холодильник одержав кількість теплоти пішло на виконання роботи . Відношення
називається коефіцієнтом корисної дії (ККД) теплової машини.
Виникає питання, чи не можна побудувати періодичну теплову машину без холодильника, тобто домогтися того, щоб  = 0 і, отже n = 1? Така машина могла б перетворювати у роботу всю теплоту, взяту від джерела тепла. Можливість її побудови не суперечить закону збереження енергії. За своїм практичним значенням вона майже не поступалася б вічному двигуну, тому що з її допомогою можна було б виконувати роботу за рахунок практично невичерпних запасів внутрішньої енергії, що містяться у водах океанів і морів, атмосфері і надрах Землі. Таку машину Вільгельм Оствальд (1853-1932) назвав вічним двигуном другого роду, на відміну від вічного двигуна першого роду, тобто вічного двигуна, який здійснює роботу з нічого. Можливість існування такого двигуна суперечить закону збереження енергії.
Але вже Карно зрозумів, що така машина принципово неможлива. Роботу теплових двигунів він порівнював із роботою водяних двигунів. Робота останніх пов'язана з падінням води з більш високого рівня на більш низький. Так і можливість виконання роботи тепловими двигунами зумовлена, згідно з Карно, переходом теплоти від тіла більш нагрітого до тіла менш нагрітого.

Завантажити цю роботу безкоштовно
Пролистати роботу: 1  2  3  4  5 



Реферат на тему: Другий закон термодинаміки та принцип зростання ентропії

BR.com.ua © 1999-2017 | Реклама на сайті | Умови використання | Зворотній зв'язок