ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Второе начало термодинамики для обратимых процессов из "Разделение воздуха методом глубокого охлаждения Том 1 Издание 2" В термодинамике может быть дан полный анализ только обратимых процессов изменений состояния тела, если известны свойства этого тела. [c.13] В исходное состояние во всех взаимодействующих с ним телах нё возникает каких-либо остаточных конечных изменений и они также приводятся к своим исходным состояниям. Обеспечение обратимости требует представления о процессе как о последовательности термодинамически равновесных состояний в системе взаимодействующих тел. В соответствии с таким представлением, являющимся, конечно, только приближенным, процесс называют также квазистатическим. [c.14] Первого начала термодинамики недостаточно для полного описания термодинамических процессов. Позволяя точно найти их энергетические балансы, оно не дает никаких указаний об их направлении. Ответ на этот вопрос дает второе начало термодинамики, одну из наиболее общих формулировок которого можно дать в следующем виде теплота не может самопроизвольно переходить от менее нагретого тела к более нагретому . [c.14] К математическому выражению второго начала, применительно к обратимым процессам, можно подойти следующим образом [26]. [c.14] В частных случаях это может быть скалярное произведение силы на путь, произведение момента сил на угол поворота, произведение равномерна распределенного давления на объем и т. д. [c.14] Анализ способов количественной оценки любых других энергетических воздействий показывает, что выражение (20) для определения количества механической работы можно считать общим и для других видов работы. Фактор интенсивности, напряженности, потенциала играет при этом роль обобщенной силы, а соответствующий ему второй фактор, называемый,, иногда, фактором экстенсивности, играет роль обобщенной координаты. Так, например, затрата электрической энергии работа электрических сил — представляется в виде произведения разности потенциалов на количество электричества работа магнитных сил при намагничивании представляется в виде произведения напряженности магнитного поля на магнитную индукцию и т. д. [c.14] Сказанному соответствует следующее положение, являющееся одной из формулировок второго начала термодинамики исключена возможность такого кругового процесса, в результате которого происходит превращение теплоты в работу без перехода некоторого количества теплоты от более нагретого тела к менее нагретому. [c.15] Для обратного цикла справедлива, очевидно, следующая формулировка, соответствующая приведенной выше исключена возможность такрго кругового процесса, в результате которого происходит перенос тепла от менее нагретого тела к более нагретому без превращения некоторого количества работы в тепло. [c.15] Использование координат 3 и Т является очень удобным и наглядным средством для представления простейшим образом наиболее часто встречающихся в технике глубокого холода процессов и циклов. Облегчая теоретический анализ этих процессов и циклов, энтропийная диаграмма позволяет очень наглядно наметить и характер действительного их протекания на основании величин и данных, полученных йз опыта. Для анализа отдельных процессов имеет широкое применение энтропийная диаграмма в координатах 5 и /. [c.15] На основании перэого начала и второго начала в части, относящейся к обратимым изменениям состояния, в термодинамике выводятся дифференциальные уравнения, позволяющие связать функции и, I и 8 с термическими параметрами состояния (калорические уравнения) и ряд других дифференциальных уравнений, связывающих между собой эти функции и параметры с величинами, производными от них. Эти уравнения позволяют сократить количество опытных данных, необходимых для определения всех термодинамических характеристик расчетным путем. [c.15] Вернуться к основной статье