Войти

Авторизация

Имя пользователя
Пароль *
Запомнить меня

Краткий конспект подготовки к ЗНО по физике №16 "КПД тепловой машины. Графики процессов в термодинамике"

Конспект 16. КПД тепловой машины. Графики процессов в термодинамике.

 

Необратимость тепловых процессов. Все процессы самопроизвольно протекают в одном определенном направлении. Они не обратимы. Тепло всегда переходит от горячего тела к холодному, а механическая энергия тел - во внутреннюю энергию. Направление процессов в природе указывается вторым законом термодинамики.
Пример. Нагретые тела постепенно остывают, передавая свою энергию более холодным телам; колебания маятника постепенно затухают; подкинутый мяч со временем остановится, падающее яблоко останется лежать под деревом и т.д. Процессы, обратные перечисленным, нелепы.
Замечание. Обратный процесс передачи тепла от холодного тела к горячему не противоречит ЗСЭ, но противоречит второму началу термодинамики.

 

3. Определение работы газа и других термодинамических величин

по графикам процессов в газах


При работе с графиками газовый процессов удобно выбирать координаты p - V. Все правила будут рассмотрены на примере этих координат.
1) Работа газа A:
а) Для процесса работа равна площади фигуры под графиком, которая ограничена объемами газа:
c-16-4

c-16-3
Замечание. Знак работы зависит от того расширяется газ или сжимается (см. конспект 15).
Замечание. Расчеты площади необходимо проводить, подставляя величины в соответствующем масштабе на осях, т.е. указанные на графике значения давлений и объемов.
б) Для цикла работа равна площади внутри графика:
c-16-6

c-16-5
Замечание. Если направление цикла совпадает с ходом часовой стрелки, работа за цикл положительная; против хода часовой стрелки – отрицательная.
2) Изменение внутренней энергии ∆U рассчитывается по формулам через параметры p - V:

c-16-8

c-16-9

или по другим (см. конспект № 15)
Пример. Для одноатомного газа по приведенному графику процесса 

c-16-10
3) Количество теплоты Q рассчитывается по первому закону термодинамики:
c-16-12


4. Тепловые машины


Определение. Тепловая машина – устройство для преобразования тепловой энергии в механическую работу (тепловой двигатель) или наоборот для передачи тепла от менее нагретого тела к более нагретому за счет выполнения работы (холодильная машина).
Примеры тепловых машин: двигатель внутреннего сгорания, паровой двигатель, холодильник и т.п.
Принципиальная схема тепловой машины:
c-16-14
Принцип действия тепловых машин – организация взаимодействия между основными элементами машины для выполнения работы: нагреватель отдает рабочему телу (газ) количество теплоты Q_H, выполняется работа c-16-16, где Q_x – количество теплоты отданное холодильнику.
КПД тепловой машины, Дж:
c-16-18
c-16-19
Замечание. Идеальная тепловая машина – эта такая тепловая машина, которая имеет максимально возможный КПД при данных температурах нагревателя T_H и холодильника T_X.
Цикл Карно – цикл работы идеальной тепловой машины, состоит из двух изотермических процессов и двух адиабатных.
c-16-22

 

c-16-23 – КПД идеальной тепловой машины, Дж

Новости

Колектив Освітнього порталу "Внешколы" щиро вітає усіх освітян з Днем учителя! Шановні учителі, дякуємо Вам за вашу важливу і складну...
С праздником Первого сентября, Днем знаний!Уважаемые ученики, абитуриенты, учителя, преподаватели и все-все, кто стремится к знаниям, мы желаем Вам успехов...

Топ-10

Постмайданное образование Вот уже в четвёртый раз мы составляем рейтинг школ Харькова по результатам сдачи внешнего независимого оценивания (ВНО или...

© 2013-2016, All rights reserved. Образовательный портал "ВнеШколы"