Карно, квазистатический машины

В квазистатическом тепловом цикле Карно машина производит максимально возможное количество работы над источником работы. В квазистатическом холодильном цикле источник работы затрачивает минимально возможное количество работы над машиной. Из-за особенности квазистатических процессов абсолютные значения обоих количеств работы равны между собой. [c.155]

При знании принципа эквивалентности задачу, которую решил Карно, надо изложить так. Две машины совершают квазистатические циклы Карно, имея общий нагреватель и общий холодильник. Обе машины получают одинаковые количества теплоты <71 от нагревателя. Могут ли машины отдать различные количества теплоты 2 и Я 2 холодильнику и произвести над источником работы различные количества работы т и ш Нарушения принципа эквивалентности не будет. Для обоих квазистатических циклов он будет соблюден [c.159]

В квазистатическом цикле Карно <72 всегда меныпе В предельном случае д2 может быть равно нулю, т. е. холодильник совсем не получит теплоты от машины. Все количество теплоты <711 превращается тогда в работу. Температура такого холодильника и есть самая низкая температура. Она численно характеризуется нулем по Т-шкале [см. уравнение (IX, 15)] и по этой причине получила название абсолютного нуля температуры. [c.186]

Квазистатический цикл Карно закончен. Наблюдатель, покоящийся по отношению к Рх, обнаруживает, что источник теплоты / 1 (нагреватель) с температурой То отдает машине количество теплоты до, а источник теплоты Рг (холодильник) с температурой То У получает от машины количество теплоты [c.418]

Карно предполагает, что две машины, совершающие квазистатические циклы, имеют общий нагреватель и общий холодильник. Далее Карно допускает, что обе машины получают (при тепловом цикле) одно и то же количество теплоты q от нагревателя (до сих пор оба предположения Карно были вполне осуществимы, но дальше следует грубая ошибка) и что обе машины отдают то же количество теплоты q холодильнику. Если первая машина [c.154]

При знании принципа эквивалентности задачу, которую решал Карно, надо изложить так. Две машины совершают квазистатические циклы Карно, имея общий нагреватель и общий холодильник. Возможно ли, чтобы при одинаковых количествах теплоты 1, полученных обеими машинами от нагревателя (это всегда возможно осуществить), они отдали бы различные количества теплоты д. и д холодильнику и произвели бы над источником работы различные количества работы ш и хю 7 Нарушения принципа исключенного вечного двигателя не будет, так как для обоих квазистатических циклов будет соблюден принцип эквивалентности [c.155]

Взаимосвязь постулатов означает, что оба они содержат, несмотря на внешнее различие формулировок, общее утверждение. Оба постулата утверждают, что после завершения квазистатического цикла Карно изменения должны произойти во всех трех участниках цикла—двух источниках теплоты и источнике работы,—или не произойти ни в одном из них. (Четвертый участник цикла—рабочее вещество машины—не может претерпеть изменений после завершения цикла.) Оба постулата запрещают изменения только в двух участниках цикла. (Изменения только в одном участнике цикла запрещает принцип эквивалентности.) Один постулат отличается от другого только выбором пары этих участников один источник теплоты и источник работы в постулате Карно—Томсона, два источника теплоты в постулате Клаузиуса. Так как после завершения цикла изменения в источниках теплоты и источнике работы подчиняются принципу эквивалентности, то одна пара участников равноценна другой паре. [c.158]

Обратимый цикл Карно состоит из двух изотерм 1—2 и 3—4 и двух адиабат 2— и 4—1. Рабочее тело, содержащееся в цилиндре машины, расширяется квазистатически согласно циклу от объема Vi до при температуре Ti (изотерма 1—2). На этом пути рабочему телу сообщается от теплоисточника количество теплоты Qi, которое превращается в работу. Затем рабочее тело адиабатически расширяется (адиабата 2—3) от объема до Vj. При этом дополнительно совершается работа, а его температура понижается от Ti до Гд. После этого рабочее тело квазистатически сжимается при постоянной температуре (изотерма 3—4) от объема V3 до V ,. На сжатие его затрачивается работа, а выделившаяся при этом теплота Qj передается от него холодильнику. Наконец, на пути 4—1 рабочее тело адиабатически сжимается до исходного состояния (точка 1). На сжатие должна быть затрачена работа, в результате процесса сжатия температура рабочего тела повышается до первоначального значения Т. В итоге разность абсолютных значений теплот Qi — Q2 превращена в работу, которая будет равна площади цикла 1—2—3—4. [c.220]

Идущее от Клапейрона графическое изображение квазистатического цикла Карно (рис. 15) очень облегчает понимание вопроса. На диаграмме abed (она вычерчена в предположении, что рабочее вещество машины — идеальный газ) аЬ и d — изотермы, ad и сЬ — адиабаты. [c.157]

Вследствие квазистатичности процесса данная точка на диаграмме изображает данное состояние рабочего вещества машины независимо от направления, в котором протекает цикл Карно, т. е. независимо от того, протекает ли цикл в направлении ab da (тепловой цикл), или в направлении ad ba (холодильный цикл). Не зависят от направления квазистатического цикла и абсолютные значения количеств теплоты и количеств работы на отдельных стадиях цикла. Знаки этих количеств зависят от направления цикла. Например, рабочее вещество, переходя из состояния а в состояние Ь, получает от нагревателя количество теплоты q (знак плюс) и производит работу над источником работы. Количество работы изображается графически площадью habf (знак плюс). [c.157]

Две машины совершают квазистатические циклы и имеют общий нагреватель и общий холодильник. Карно допускает, что об машины получают (при тепловом цикле) одно и то же количестве теплоты q от нагревателя (до сих пор все правильно, но дальш< следует грубая ошибка) и что обе машины отдают то л<е количе ство теплоты q холодильнику. Первая машина производит ра боту W при падении количества теплоты q, вторая — работу w при падении того же количества теплоты q. Для конкретности W больше w. Тогда совместное действие обеих машин нарушае [c.158]

Предположим, что уравнение (VIII, 4) не соблюдается. Тогда осуществим квазистатический холодильный цикл Карно, при котором суммарное количество работы равно нулю, но мащина получила от холодильника конечное количество теплоты 92 и отдала то же количество теплоты нагревателю. Затем осуществим квазистатический тепловой цикл Карно нагреватель отдает машине полученное им в холодильном цикле количество теплоты Q2, машина суммарно производит над источником работы количество работы W, холодильник получает от машины количество теплоты 2- [c.161]

В квазистатическом цикле при наличии единственного источника теплоты исключено не только суммарное производство работы над источником работы, невозможна и суммарная затрата работы источником работы над машиной при перемене направления цикла на обратное. В монотермическом квазистатическом цикле суммарное количество работы и суммарное количество теплоты в отдельности равны нулю, независимо от направления цикла (постулат Карно — Томсона). [c.168]

Бесконечно малое суммарное количество работы, совершаемой машиной (затрачиваемой над ней), равно площади бесконечно малого параллелограмма abed. Из геометрических соображений очевидно, что по сравнению с dq эта площадь — бесконечно малая величина второго порядка d w. Поэтому коэффициент полезного действия рассматриваемого бесконечно малого квазистатического цикла Карно надо записать так [c.176]

Отношение <7i к <721 не зависит и от природы вещества, служащего рабочим телом в идеальной машине Карно. Это отношение зависит только от температур нагревателя и холодильника. Температуры же определяются самими состояниями нагревателя и холодильника. Можно сказать, что отнощение l ij к q2 в квазистатическом цикле Карно является абсолютным. По уравнению (VIII, 8) абсолютным является и отношение к fi z - В отдельности же f( i) и /( 2) никакими абсолютными чертами не обладают. В отрыве от термометра и термометрической шкалы и /(дд) никаких определенных численных значений не имеют и не могут их иметь. В этом отношении уравнение (VIII, 8) ничем не отличается от уравнения (П, 9). Но последнее уравнение уже давно использовали при построении термометра и создании термометрической шкалы. Уравнение же (VIII, 8) В. Томсон применил для этих целей гораздо позже (1848—1854 гг.) [2]. [c.182]

Постулаты Карно—Томсона и Клаузиуса служат теми критериями, опираясь на которые можно проанализировать действия тепловых (холодильных) машин, совершающих квазистатические циклы Карно. Только те действия возможны, которые не нарушают постулатов Карно—Томсона и Клаузиуса и, подавно, не нарушают принципа эквивалентности. Итогом анализа явилось общее уравнение (VIII, 8). [c.165]

Важность уравнения (VIII, 8), однако, не ограничивается только вопросами теплотехники. Оно указывает на существование связи между абсолютными значениями количеств теплоты, которой нагреватель и холодильник обмениваются с рабочим веществом машины при совершении ею квазистатического цикла Карно, и температурами нагревателя и холодильника. Эта связь тем более замечательна, что она не зависит ни от природы рабочего вещества, ни от абсолютных значений количеств теплоты. [c.168]