Работа кругового процесса

Так как в рассматриваемом процессе теплота поглощается (Q>0), те суммарная работа кругового процесса оказывается больше нуля, т. е. она совершается системой ( i- - 2>0). Таким образом, результатом кругового процесса должно быть возвращение системы в исходное состояние I и полное превращение поглощенного системой тепла в работу, что невозможно согласно второму началу термодинамики в формулировке Томсона. [c.110]

Иначе формулировка обобщенного закона термохимии может быть дана в таком виде в проведенных без работы круговых процессах баланс тепла равен нулю. [c.191]

Второе начало термодинамики говорит о том, что самопроизвольно теплота передается от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой и никогда наоборот. Получение же холода связано как раз с передачей теплоты от менее нагретого тела к более нагретому, т. е. с переносом теплоты с низшего температурного уровня на высший. Такой перенос возможен только с затратой работы. В качестве переносчика теплоты с низшего температурного уровня на высший используется специальное рабочее вещество-хладагент, совершающее круговой процесс. Идеальным круговым процессом является обращенный цикл Карно (рис. 39). [c.121]

Цикл Карно (стр. 43) является простейшим круговым процессом. Он был рассмотрен как сочетание процессов сжатия и расширения идеального газа, дающее механическую работу. [c.80]

В термодинамике простых систем изучают две формы обмена разных частей системы энергией с окружающей средой — работу и теплоту (2. При изучении процессов условились среди них выделять круговые (циклические) и некруговые. В круговом процессе система проходит через ряд последовательных ступеней и в конце проведения процесса возвращается к исходному состоянию. [c.16]

Внутренняя энергия может непосредственно служить источником работы, теплота же в круговом процессе может явиться источником работы только в случае компенсации затраченной теплоты на работу потерей некоторой ее части непроизводитель- [c.81]

Из практики известно, что энергия в форме теплоты может спонтанно переходить от горячего тела к холодному, в то время как обратный процесс, без затраты работы, практически в ограниченных рамках земли никогда не наблюдается. Р. Клаузиус в 1850 г. эти практические сведения обобщил в такую формулировку невозможно построить машину, которая, действуя посредством кругового процесса, будет переносить теплоту от холодного тела к горячему без компенсации, то есть такой процесс не может протекать самопроизвольно. Невозможен самопроизвольный переход теплоты от менее нагретого тела к более нагретому. Это одна из формулировок 2-го закона термодинамики, которая имеет вид [c.86]

Постулат В. Томсона определяет, что циклически действующая тепловая машина будет являться источником работы, если рабочее тело участвует в круговом процессе между нагревателем и холодильником, которые находятся при разных температурах. Рабочее тело тепловой машины принимает от нагревателя теплоту в количестве при температуре T и передает холодильнику теплоту в количестве Са при температуре Т2 (Т2<.Т ). Разность теплот С]— 2 определяет количество теплоты, пошедшее на производство работы, Численные значения КПД могут быть определены по формулам, приведенным выше. Объединяя формулы (4.4) и (4.5), можно для обратимого процесса из них получить соотношение, определяющее принцип существования энтропии. Однако вначале для выявления новой функции рассмотрим две теоремы Карно С. и Клаузиуса Р. [c.88]

Получение холода связано с передачей тепла от менее нагретого тела к более нагретому, в то время как самопроизвольно процесс передачи тепла может осуществляться только наоборот, от более нагретого к менее нагретому телу. Следовательно, процесс получения холода возможен только с затратой работы. В качестве переносчика тепла с низшего температурного уровня на более высокий используется рабочее вещество - хладагент, совершающее круговой процесс. [c.123]

На практике получение холода основано на том, что рабочее тело, так называемый холодильный агент (хладоагент), совершает круговой процесс, на который затрачивается работа, обращаемая в тепло и передаваемая более нагретому телу. [c.524]

По уравнениям, приведенным в гл. П1, минимальная работа, необходимая для выполнения кругового процесса разделения, охлаждения и т. д., будет равна [c.636]

Из приведенных формулировок первого закона термодинамики следует, что система может обмениваться энергией с окружающей средой лишь в форме теплоты и работы. Предположим, что система совершая круговой процесс, получила извне некоторое [c.50]

Отсюда следует, что сумма всех теплот кругового процесса равна сумме всех его работ [c.50]

Рабочее тело (воздух) в тепловой машине при производстве ею работы совершает круговой процесс состояние газа в цилиндре [c.89]

Работа, совершаемая системой в круговом процессе, равна алгебраической сумме всех теплот этого процесса [c.108]

К газу при круговом процессе подведено 270 кДж теплоты. Термический к. п. д. равен 0,48. Определить работу цикла и количество теплоты, отданное теплоприемнику. [c.64]

Опыты многих исследователей — Румфорда, Дарвина, Гей-Люссака, Майера, Джоуля — Томсона—показали эквивалентность теплоты и работы. Роберт Майер впервые сформулировал первое начало термодинамики, дав совершенно правильное толкование знаменитому опыту Гей-Люссака, и вычислил механический эквивалент теплоты для круговою процесса. В дальнейшем прецизионные опыты Джоуля показала, что механический эквивалент теплоты [c.36]

Круговой процесс может быть назван также изоэнергетическим или изодинамическим процессом. Соотношение (11.23) приложимо к работе машины, совершаемой за счет теплоты. Необходимо только, чтобы ее работа представляла собой круговые процессы, т. е. была периодической, причем в конце каждого периода машина возвращалась бы к первоначальному состоянию. Такая машина неосуществима, так как на практике при работе машины всегда происходит бесполезное нагревание ее частей, вследствие чего после каждого периода она и окружающие ее тела не возвращаются к первоначальному состоянию. Таким образом, мы уже имеем не круговой процесс, и часть затрачиваемой теплоты идет не на совершение работы, а на нагревание машины и окружающих ее тел. [c.46]

Справедливость такого заключения вытекает из первого закона термодинамики, в соответствии с которым в круговом процессе, когда система возвращается в первоначальное состояние, сообщенная системе теплота и совершаемая ею работа должны быть равны. А потому в соответствии с уравнением (2.2) Аи — О, что вполне соответствует условию = О для функции состояния. [c.62]

Превратить полностью теплоту в работу в круговом процессе, а следовательно, получить значение термодинамического КПД т), равное единице, невозможно, так как система, от которой может быть получена работа (рабочее тело), должна периодически возвращаться в исходное состояние, а получаемая ею от окружающих тел (от нагревателя) теплота q2 должна быть частично передана в окружающую среду, но уже другим телам (холодильнику), имеющим менее высокую температуру Т, чем температура рабочего тела. Переход теплоты от нагревателя к рабочему телу и совершение им работы сопровождается изменениями рабочего тела (например, расширением газа). Приведение рабочего тела в первоначальное состояние (сжатие газа) требует отвода теплоты в холодильник, так как к нагревателю, имеющему более высокую, чем у рабочего тела, температуру Т г, теплота в соответствии со вторым законом термодинамики самопроизвольно переходить не может. [c.83]

Второй закон утверждает, что теплоту полностью нельзя превратить в работу в круговом процессе. Это утверждение вытекает из природы теплоты и работы (см. 1.6). Вероятность того, что хаотическое тепловое движение молекул полностью перейдет в направленное движение, ничтожно мала. Напротив, направленное движение молекул может полностью перейти в хаотическое (работа может полностью перейти в теплоту). Газ самопроизвольно расширяется, но самопроизвольно не сжимается, так как при сжатии естественное хаотическое движение должно превратиться в направленное движение. Естественность хаотического движения молекул является причиной того, что различные виды энергии стремятся перейти в теплоту, а теплота передается менее нагретым телам. Эти процессы самопроизвольны, естественны и необратимы. Таким образом, можно сделать вывод, что протекание самопроизвольных процессов сопровождается рассеиванием тепловой энергии. Чтобы процесс рассеивания энергии характеризовать количественно, потребовалась термодинамическая функция, которая показывала бы, как изменяется рассеивание энергии при переходе системы из одного состояния в другое. [c.36]

На рис. (И 1.4) схематически представлено действие воображаемого устройства, которое условно назовем анти-Клаузиус . Почти одновременно появилась формулировка второго закона, принадлежащая Кельвину (В. Томсону) невозможно сконструировать машину, которая, действуя посредством кругового процесса, будет только извлекать теплоту из резервуара (теплоисточника) и превращать его в эквивалентное количество работы. [c.68]

Почему в формулировках Клаузиуса и Кельвина речь идет о круговом процессе — действуя посредством кругового процесса Потому что, например, при однократном расширении идеального газа по изотерме 1—2 (рис. П1.3) в принципе возможно поЛное превращение теплоты в работу [вспомните соотношение (П.33), где Qt= Ат. Но нельзя бесконечно расширять газ, и для повторения операции получения второй и т. д. порций работ необходимо будет его сжать. Если сжимать газ при той же температуре Ti, т. е. по изотерме 2—1 (рис. П1.3), не получится выигрыша работы. Поэтому в цикле Карно газ из состояния 2 расширяют адиабатически до состояния 3, снижая его температуру до T a. Сжатие при T a требует затраты меньшей работы [формула (П.33)1, а поэтому в целом и получается выигрыш работы, равный площади цикла 1 2 3 4. [c.69]

Будем считать подведенную к системе теплоту Q и совершенную системой работу А положительными. Тогда для бесконечно малого изменения состояния системы, совершающей не круговой процесс [c.9]

В технической термодинамике, поскольку содержание предмета сводится к анализу работы различных машин, рассматриваются круговые процессы. Поэтому изучение предмета целесообразно построить на методе циклов. В химической же термодинамике возможно применение и иного метода. Ведь в химии и химической технологии осуществляются процессы, в результате которых система из одного состояния переходит в другое, отличное от исходного. По отношению к практическому применению химического процесса принцип цикла нерационален. Поэтому часто пользуются методом функций, основанным на независимости изменения свойств системы от характера процесса, тем более, что он проще метода круговых процессов. При помощи метода функций можно рассматривать многие сложные задачи, решение которых с помощью метода круговых процессов гораздо труднее и иногда приводит к громоздким операциям. [c.15]

Прежде всего отметим, что если переход работы в теплоту неограничен, то протекание обратного процесса ограничено определенными условиями. Поэтому существует предел превращения теплоты в работу даже при обратимом процессе. Величина этого предела устанавливается обратимым циклом Карно. Так называется круговой процесс, впервые описанный Сади Карно в 1824 г. [c.95]

Современное учение о возникновении новой кристаллической фазы связано с работами М. Фольмера с сотрудниками, который показал, что при образовании металлического зародыша подобно зародышу в среде пересыщенного пара, необходимо затратить работу, величину которой можно определить из подсчета свободной энергии некоторого кругового процесса. [c.328]

Рассматривая работу кругового процесса, состоящего из стадий переноса электролита КА из растворителя S в вакуум, диссоциации КА на ионы К и А" и их сольватации при переносе из вакуума в растворитель, Н. А. Измайлов вывел уравнение, связывающее величины Коб, К дис(в) (константа диссоциации КА на ионы в вакууме) с работой переноса ионов из вакуума в растворитель 2 /сольв и энергией i/мол образования продукта присоединения AKSp [c.217]

Данное рассуждение обосновывает 01И) тным путем наличие определенной функции состояния системы, имеющей смысл суммарной меры всех движений, которыми система oблaдaeт Предположим, что циклический процесс удалось провести так, что после того как система вернулась к исходному состоянию, внутренняя энергия системы не приняла начального значения, а увеличилась. В этом случае повторение круговых процессов вызвало бы накопление энергии в системе. Создалась бы возможность превращения этой энергии в работу и получения таким путем работы не за счет теплоты, а из ничего , так как в круговом процессе работа и теплота эквивалентны друг другу, что показано прямыми опытами. [c.31]

В круговом процессе нельзя получить выигрыш в работе. Единственным результатом такого процесса является отбор от внешней среды работы и передаче в эту среду теплоты, равной отнятой работе. Для кругового процесса в соответствии с законом эквивалентности количества взаимопрейращающихся работы и теплоты равны. Обе величины измеряются в джоулях. Поэтому для бесконечно малых их приращений будут равны интегралы по замкнутому контуру от дифференциалов теплоты и работы [c.16]

Пусть Q будет теплотой, подведенной к системе, а W — произведенной работой. Рассмотрим процесс, в течение которого система за счет (положительного или отрицательного) подвода теплоты и соответственно (положительной или отрицательной) совершенной работы is.W проходит через ряд последовательных стадий и вновь возвраща ходное состояние круговой процесс или ци принципу эквивалентности. [c.17]

Если обе части равенства (11,98) больше нуля, то это означает, что единственным результатом кругового процесса будет по1 Лощение тепла из окружающей среды и совершение системой эквивалентного количества работы, т. е. полное превращение теплоты в работу, что противоречит второму началу термодинамики (формулировка Томсона). Если обе разности в уравнении (11,98) меньше нуля, то это не противоречит второму началу термодинамики, потому что единст- [c.113]

Едкий натр можно заменить так называемыми регенерируемыми реагентами. На зарубежных НПЗ применяют трикалийфос-фат (ТКФ) — один из лучших реагентов этого типа. На заводах США в настоящее время работает около 50 установок ТКФ-очист-ки жидких углеводородов и сжиженных газов от сероводорода. При этом никаких отходов, как в любом круговом процессе очистки, не образуется, а глубина извлечения сероводорода может быть очень высокой без использования щелочи. [c.260]

Важно отметить, что площадь, заключенная в s, Т-диаграмме между кривыми процессов сжатия и расширения, представляет вызванную теплообменом потерю работы, приходящуюся на каждый килограмм газа, который остается в мертвом пространстве цилиндра и участвует в круговом процессе abed (рис. П.6, а и б). Следовательно, мертвое пространство снижает экономичность компрессора. Оно не отражается на удельном расходе индикаторной работы лишь при непременном условии, что площадь abed равна нулю. [c.41]

Рассмотрим два обратимых круговых процесса, пути которых частично совпадают (см. рис. П.1) /а2с/ и 1Ь2с1. На участках ib2, 1а2 и 2с1 система получает теплоты Qi, < 2 и Qa и совершает работы Wi, W2 а И з- [c.50]

В результате осуществления кругового процесса получена работа, равная 70 кДж, а отдано теплоприемнику 47 кДж теплоты. Определить термический к. п. д. цикла и количество теплоты, сообщенное рабочему телу от теплоотдачика. [c.64]

Круговой процесс. Цикл Карно. Если после ряда превращений система возвращается в первоначальное состояние, то такой процесс называется круговым или циклом. Рассмотрим круговой процесс для случая газа. Изобразим состояния 1 и 2 газа, взятые при одной и той же температуре, точками Л и S на изотерме АСВ (рис. 14). При изотермическом расширении газа из состояния 1 в 2 изменение его р и У графически выразится кривой АСВ. При этом газ соверщает работу, которая графически изобразится площадью АСВВхАу (рис. 14). Если газ при расщирении из состояния 1 нагревается, а вблизи состояния 2 охлаждается до прежней температуры, то изменение его р и У будет описываться некоторой кривой ADB, отличающейся от изотермы. Работа расширения газа при этом процессе больше, чем в случае изотермического расширения, и изображается площадью ADBB Ai. [c.45]

Так как di/— полный дифференциал, то (fiii / = 0 и, следовательно, выражение (11.93) приводит к уравнению (11.23). Таким образом, во всяком круговом процессе внешняя работа совершается исключительно за счет подведенной извне теплоты, так что энергия системы остается неизменной. Это превращение теплоты в работу ограничивается, однако, условиями, налагаемыми вторым началом термодинамики. [c.46]

Термодинамическим коэффициентом полезного действия (КПД) называют отношение произведенной системой работы к сообш,енному этой системе количеству теплоты. Это понятие употребляется для круговых процессов. [c.83]

В начале XX в. химическая термодинамика уже представляла собой обширную и быстро развивающуюся область физической химии. Одновременно с Я. Ваит-Гоффом и всей европейской школой его последователей химическую термодинамику развивал в Америке Дн<. Гиббс, который ввел в науку новое представление о так называемых химических потенциалах. На этой основе он разработал общий метод решения физико-химических задач. Этот метод оказался исключительно эффективным и плодотворным. Однако работы Длс. Гиббса были опубликованы в очень малораспространенном американском лсурнале и остаиались плохо известнымрг его современникам. Только в 1911 г. Б. Оствальд открыл Дж. Гиббса ои перевел его труды на немецкий язык л издал их в Европе. С этих пор метод химических потенциалов Гиббса все более вытесняет метод круговых процессов Вант-Гоффа и становится основным методом химической термодинамики. [c.7]

Зависимость теплоты и работы от характера процесса оче-вндна, например, из существования тепловых двигателей. Ведь если бы работа определялась только начальным и конечным состояниями системы, то для любого кругового процесса — а двига-гатели представляют периодически действующие машины- она равнялась бы нулю. [c.33]

Есть и другой тип — высокотемпературные элементы. В них вместо водного раствора электролитом служит расплавленный или твердый проводник, в котором ток переносят не электроны, а заряженные атомы или группы атомов. Подобные элементы рассчитаны на работу при 600—900 °С. При таких относительно высоких температурах электрохимические реакции идут быстрее и по1до брать материал электродов довольно просто. У высокотемпературных элементов есть важное преимущество. В них можно использовать более широкий круг горючих, в том числе особенно перспективное. горючее — окись углерода в виде генераторного газа. Он будет окисляться на отрицательном электроде в углекислоту, которую можно затем сиользовать для газификации твердого топлива и получения из него новых порций генераторного газа. Топливо при этом подогревается избыточным теплом, выделяющимся три работе элемента. Такой круговой процесс позволяет использовать в топливном элементе, [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология