Работа кругового изотермического процесса

Из этой формулировки логически вытекает следующая невозможно превратить теплоту какого-либо тела в работу, не производя никакого другого изменения, кроме охлаждения этого тела невозможно при помощи кругового изотермического процесса произвести работу. [c.82]

В результате совершения обратного цикла Карно тепло до передается от тела с низкой температурой Го рабочему телу в изотермическом процессе 4—1 и этим достигается охлаждение. В процессе 2—3 тепло д от рабочего тела передается телу с более высокой температурой Т. Адиабатическое сжатие осуществляется по линии 1—2 адиабатическое расширение — по линии 3—4, при этом происходит снижение температуры от Т до Го Работа AL, затраченная на совершение обратного кругового процесса, характеризуется площадью 1—2—3—4. Таким образом, в результате описанного [c.347]

В случае изотермического процесса значения работы как при замкнутом цикле, так п абсолютное равны друг другу и подсчитываются по уравнениям (38) и (38-а). Более подробно понятия абсолютного и кругового адиабатических циклов, а также вывод уравнений работы для них подробно изложены в учебниках по технической термодинамике. Из определения абсолютного и кругового циклов следует, что практически все расчеты адиабатических процессов производят по уравнениям кругового цикла. [c.68]

Отсюда видно, насколько важно, в частности для вычисления электромоторных сил, знать максимальную внешнюю работу, получаемую при изотермическом процессе в дальнейшем мы будем пользоваться этим законом. Мы можем его формулировать также следующим образом в обратимом круговом процессе, протекающем изотермически, сумма получаемых работ равна нулю. [c.162]

В методе круговых процессов (или циклов) вывод термодинамических соотношений основан на рассмотрении обратимых изотермических процессов, составляющих в целом круговой процесс. В таких процессах начальное и конечное состояния совпадают, поэтому общее изменение внутренней энергии <1и=0, и также равны нулю изменения энтропии и других термодинамических потенциалов. Кроме того, сумма всех теплот в цикле должна быть равна нулю, а, следовательно, должна равняться нулю и сумма всех работ. [c.111]

Поскольку совершен круговой обратимый процесс, сумма изотермических работ Е Л=0, т. е. А ,—Л =0 или [c.191]

В самом деле, если бы тепло Q и работа были положительны, то система, совершающая рассматриваемый цикл, производила бы работу за счет тепла Q, заимствованного в изотермической стадии процесса, причем это превращение тепла в работу оказалось бы единственным результатом кругового процесса, т. е. происходило бы без компенсации, предусматриваемой вторым началом. [c.22]

Получение низких температур с помощью холодильной машины основано на принципе осуществления обратимого кругового процесса, или так называемого холодильного цикла, который в идеальном случае можно изобразить обращенным циклом Карно. Последний представляет собой замкнутый круговой цикл, состоящий последовательно из изотермических и адиабатических процессов, причем вследствие обратимости последних этот цикл может быть проведен в обратном направлении путем превращения механической работы в теплоту или вводом некоторого количества сравнительно высокого температурного потенциала, что и имеет место в холодильных машинах. [c.608]

В проведенном обратимом круговом процессе не может произойти ни превращения теплоты в работу, ни превращения работы в теплоту, так как он является изотермическим поэтому сумма количеств работ на отдельных стадиях кругового процесса должна равняться нулю. Мы запишем этот результат следующим образом [c.277]

Пусть Е будет искомой разностью потенциалов, п р — осмотическое давление соответствующих электроду (одновалентных) ионов в разбавленном растворе. Произведем теперь следующий изотермический обратимый круговой процесс. Пропустим количество электричества Е при разности потенциалов Е из электрода в раствор с осмотическим давлением ионов р, причем система даст нам максимальную работу ЕЕ. Затем переведем грамм-эквивалент растворившихся ионов, занимающих объем V на объем v- -dv, что даст нам работу pdv, если пренебречь величинами второго порядка. Пусть осмотическое давление будет теперь р — dp, скачок потенциала на электроде в этом растворе Е dE работа, которую необходимо затратить, чтобы при новых условиях выделить один грамм-эквивалент, составит, следовательно, F E- -dE). Если мы теперь, после окончания кругового процесса, сложим величины отдельных работ, обозначая работы, произведенные системой, знаком а затраченные работы знаком —, то сумма их должна разняться нулю [c.174]

Но бесконечно медленный процесс это и есть квазистатический процесс, который, следовательно, и дает максимальную работу. По этой причине изучение предельных случаев практически весьма важно. В частности, таким путем удается правильно оценить коэффициенты полезного действия машин. Если система, претерпевающая изменение, возвращается в исходное состояние, то она совершает круговой, или циклический, процесс. Если же исходное и конечное состояния отличаются друг от друга, то процесс будет некруговым. Для характеристики простых систем обычно бывает достаточно указать небольшое число параметров, например давление, объем, температуру. Процесс, протекающий при постоянной температуре, называется изотермическим, прн постоянном давлении— изобарическим, при постоянном объеме—изохорическим. Если во время процесса система изолирована от внешней среды таким образом, что исключен теплообмен со средой, процесс будет адиабатическим. Такой процесс имеет место, например, при очень быстром сжатии газа, когда выделяющаяся в результате сжатия теплота не успевает перейти через стенки сосуда во внешнюю среду. [c.119]

Вычисление изменения энтропии в необратимых процессах. Для необратимых процессов нельзя применять равенство d5 = oQ/T. Надо осуществить некоторый воображаемый обратимый процесс между теми же начальными и конечными состояниями и подсчитать фактическое изменение энтропии. Оно будет равно зменению энтропии в необратимом процессе. Допустим, что надо обрати.мо перевести Qi теплоты от нагревателя к холодильнику. Совершим обратимый цикл Карно. Газ поглощает теплоту Qi, отнимая ее у нагревателя, и производит работу. Затем следует адиабатическое расширение газа до Гг и снова изотермическое сжатие Qo теплоты будет при этом отдано холодильнику. Почему Q2, а не Qi Потому, что газ произвел работу, когда он совершил круговой процесс и вернулся в исходное состояние эту работу можно подсчитать по площади цикла Карно. [c.47]

С. Карно сформулировал принцип эквивалентности теплоты и работы ввел понятия изотермический , адиабатический , обратимый , круговой процессы вывел уравнение состояния идеального газа. [c.547]

Рассмотрим простейшую реакцию превращения газообразного вещества В в газообразное вещество Д при температуре Т = onst. Начальные парциальные давления газов (рис. 46) будут Рц и Р , теплота реакции Q и максимальная работа газа Лтах- Проведем эту реакцию в три приема. Превратим газ В при Т = onst и давлении Рв в жидкое состояние В . При этом выделится скрытая теплота испарения Яд, на процесс конденсации затрачена работа тахв- Затем жидкое вещество В превратим в жидкое вещество Дж, здесь выделится теплота и будет произведена работа Л ах ж-После этого жидкое вещество Д превратим в газообразное Д при Т = onst и давление его доведем до начального Рд. При этом будет затрачена теплота на испарение и произведена работа Лтах о-Согласно первому и второму законам термодинамики теплота и максимальная работа реакции при изотермическом процессе не зависят от характера реакции. Поэтому для кругового изотермического процесса сумма работ и теплоты должна быть равна 0. Для суммарного процесса превращения вещества В в вещество Д теплота Qr и максимальная полезная работа могут быть определены как алгебраическая сумма теплоты и работ трех промежуточных стадий [c.157]

Процессы термодинамические (8) — изменение хотя бы одного термодинамического параметра адиабатный—без обмена теплотой с окружающей средой изобарный — при постоянном давлении изотермический — при постоянной температуре йзохорный — при постоянном объеме квазистатический — протекающий под действием бесконечно малой разности обобщенных сил круговой — циклический процесс, в результате которого система возвращается в исходное состояние обратимый — см. обратимый процесс самопроизвольный— протекающий под действием конечной разности обобщенных сил. Является необратимым, так как после возвращения системы в исходное состояние потерянная работа переходит в теплоту и наблюдается суммарное возрастание энтропии. [c.313]

Следует всегда помнить, что все заключения о переходе тепла в работу относятся к круговому процессу. Заключения эти не действительны для части цикла и верны только для цикла в целсж. Так, при изотермическом расширении газа практически все получаемое тепло превращается в работу если же процесс этот сопровождается адиабатным расширением, то мы заключаем, что производится значительно большее количество работы, чем было взято тепла. Компенсация происходит при возвращении рабочего тела в исходное состояние. Это требует выполнения работы, и когда цикл будет завершен, то общее количество произведенной работы окажется значительно меньше, чем количество, эквивалентное затраченному теплу. [c.100]

С первого взгляда можно подумать, что имеется нечто парадоксальное и противоречащее второму закону в том, что теплота, передаваемая системе от термостата, полностью превращается в работу, как это происходит при химической реакции, при которой S возрастает, или же при обратимом изотермическом расширении газа. В последнем случае AI/=0, если газ является идеальным и вся работа обусловлена тепловым эффектом TAS. Однако следует указать, что нет никакоЛ) противоречия второму закону в полном превращении теплоты в работу в любом процессе, не являющемся круговым. Для физической интерпретации этого можно представить работу получающейся не из энергии беспорядочного движения молекул, что совершенно недостижимо при отсутствии разности температур, а из потенциальной энергии, обусловленной направленными силами самого вещества поскольку эта энергия превращается в работу, температура будет стремиться к уменьшению, но это падение компенсируется тепловым потоком из термостата. При круговом проведении процесса, обусловленного отсутствием общего изменения энергии в системе, работа не может производиться, если нет разности температур. Другими словами, при любом изотермическом обратимом цикле общая работа равна нулю. Этот результат легко выводится из уравнения (60), так как для цикла AF должно равняться О и поэтому равно 0. Этот i [c.133]

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]

На рис. 2.1 в диаграмме Т—S показан идеальный цикл, круговой процесс, в котором рабочее тело не расходуется, для термостатиро-вания какой-либо среды. Газообразное рабочее тело изотермически (температура окружающей среды Т постоянна) сжимается в компрессоре К1 с передачей в окружающую среду теплоты i,, и затратой работы Ajti- На участке /—2 энтропия рабочего тела уменьшается на AS. Изоэнтропийное расширение и охлаждение рабочего тела в детандере Д1 на участке 2—3 сопровождается использованием части энергии для проведения внешней работы Ад . Другая часть работы А 2 реализуется в детандере Д2, находящемся в камере с термостатируемой средой, где изотермически (Тх = onst) отбирается теплота от охлаждаемого тела к охлаждающему (рабочему). В компрессоре К2 затрачивается работа А,,2 на изоэнтропийное сжатие и нагревание рабочего тела, затем оно возвращается в начало цикла— в точку . [c.52]

Расчет, работы образования иодида калия. Образование иодида калия из калия и иода можно представить двумя путями во-первых, непосредственным соединением составных частей, во-вторых, соединением газообразных ионов с образованием кристаллической решетки, благодаря чему освобождается энергия, вычисляемая на основании закона Кулона. Предположив, что все йроцессы проходят изотермически, иг обратимо, оба пути можно представить в виде кругового процесса, который, согласно Борну (Born) и Габеру (Haber), можно наглядно изобразить следующим образом [c.171]

К формуле (10.6) и ближайшим следствиям из нее приводит также анализ простейшего кругового процесса. Подсчитаем сумму изотермических работ,производимых 1 г-ио /гемвещества при 1) его а-сублимации,2) изменении давления (Х-пара от / до р и 3) возвращении в реальную фазу. Очевидно, работа, производимая в первом процессе, есть ЯТ — ру во втором равна [c.339]

В ранний период развития термодинамики второе начало обосновывалось с помощью простейшего обратимого кругового процесса — цикла Карно, названного й честь основателя термодинамики французского инженера С. Карно. Этот цикл состоит из четырех процессов 1- 2, 2- 3, 3->-4, 4- 1, схематически изображенных на рис. 3 В течение процесса 1 2 система (рабочее тело) находит ся в тепловом контакте с другим телом (нагревателем) имеющим температуру Гь и при этом происходит изотер мическое расщирение системы, при котором она воспри нимает от нагревателя некоторое количество теплоты Достигнув состояния 2, контакт системы с нагревателем прекращается, и она продолжает далее расширяться, но уже в условиях адиабатической изоляции, совершая при этом работу 11 1 над внешними телами (процесс 2- 3), в результате чего температура тела понизится и в состоянии 3 достигнет значения Т2 Т2<Т ). После этого система подвергается сжатию. Сперва ее изотермически сжимают (процесс 3- 4), когда она находится в тепловом [c.50]

Разность не может равняться нулю, так как в этом случае можно было бы обратить необратимый процесс без компенсации. Разность не может быть и положительной, так как тогда можно было бы в круговом процессе превращать теплоту в работу без компенсации. Отрицательное значение этой разности означает, что в необратимом процессе работа меньше, чем в обратимом, и Q eo6p тоже меньше, чем Qo6p. В обратимом процессе для достижения данного состояния надо сообщить (или отнять) системе больше теплоты, причем получим и большую работу. В пределе, например при необратимом адиабатическом расширении газа в пустоту, теплота необратимого процесса равна нулю. Работа тоже равна нулю. Но если бы мы пожелали достигнуть того же состояния обратимым путем, нам нужно было бы изотермически сообщить системе теплоту, и мы получили бы от системы максимальную работу. [c.141]

Другой важный вывод, вытекающий из опытов с газом, сводится к утверждению, что в обратимом процессе работа расширения газа наибольшая. В предельно необратимом процессе она равна нулю (расширение газа в пустоту), а в частично необратимом процессе работа может иметь любое промежуточное значение. Правда, получение максимальной работы связано с бесконечно медленным процессом и едва ли кажется практически привлекательным, но указанный предел необходимо знать для производства различных технических расчетов н поэтому польза от таких предельных оценок несомненна. Если система, претерпевающая изменение, возвращается в исходное состояние, то она совершает круговой, или циклический, процесс. Если же исходное и конечное состояния отличаются друг от друга, то процесс будет некруговым. Для характеристики простых систем обычно бывает достаточно указать небольшое число параметров, например давление, объем, температуру. Процесс, протекающий при постоянной температуре, называется изотермическим, при постоянном давлении — изобарическим, при постоянном объеме — изохориче-скнм. Если во время процесса система изолирована от внешней среды таким образом, что исключен теплообмен со средой, процесс будет адиабатическим. Такой процесс осуществляется, например, при очень быстром сжатии газа, когда выделяющаяся в результате сжатия теплота не успевает перейти через стенки сосу- да во внешнюю среду (см. ниже). [c.13]

Выведем уравнение Клаузиуса — Клапейрона этими методами. Пусть рассматриваемая система представляет собой жидкость, находящуюся в равновесии с паром. Для исследования фазового перехода жидкость — пар применим метод круговых процессов (рис. 16). Некоторое количество жидкости, например один моль, испарим обратимо и изотермически при температуре Т. Объем системы увеличится на Av, а давление останется постоянным. Система при этом поглощает из внешней среды (термостата) количество теплоты Рь Пусть теперь пар расширяется адиабатически так, чтобы температура понизилась на с1Т, а давление на йр. Сжимая пар изотермически при температуре Т—йТ, снова превратим его в жидкость при этом Рг теплоты будет передано холодильнику. Наконец, адиабатическое сжатие жидкости приводит систему в исходное состояние. Весь круговой процесс представляет собой цикл Карно, прппеденный с участием жидкости и пара. Согласно первому началу 8Q=dU + 8 , и так как йи = 0, то = Работа цикла равна W=Ql + Q2 , с другой стороны, эту работу можно представить как площадь цикла Ш=Аи-йр. Теплота, поглощенная [c.130]

По второму началу работа при равновесном изотермическом круговом процессе равна нулю. ПoкaJaть, что при использовании неравновесных процессов возможен круговой процесс с отличной от нуля работой при одном термостате. [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология