Первое начало термодинамики. Циклические процессы

1.     Три начала ТД: 1-ое – закон сохранения энергии, 2-е – направление развития процессов, 3 – ограничение.

а) Циклические процессы. б) Преобразование теплоты в работу. в) Нагреватель, рабочее тело, холодильник. г) КПД. д) Тепловой двигатель и холодильная машина. е) Цикл Карно. КПД цикла Карно.

а) Циклический процесс – процесс, в результате которого система возвращается в исходное состояние. Цикл на диаграмме процессов изображается замкнутой кривой.

 – первое начало термодинамики

,  – тепло, переданное системе,  – тепло, отданное системой.

б) Вся работа, совершённая за цикл, получается за счёт теплоты, которое поступило в систему.

в) Нагреватель – тело, температура которого выше температуры рабочего тела. Рабочее тело – газ либо другое тело. Холодильник – тело, температура которого ниже, чем температура рабочего тела.

Работа: сила определяется как , следовательно, работа равна . Работа внешних сил меньше нуля, работа газа при увеличении объёма больше нуля. . В Общем смысле: , где  – обобщённая сила, – параметры.

Теплота – энергия в форме молекулярного движения. положительна, если она сообщается системе, и отрицательна, если забирается от неё.

Внутренняя энергия. Энергия, которая связана со всевозможными движениями частиц системы и их взаимодействием между собой, включая энергию, обусловленную взаимодействием и движением частиц, составляющих сложные частицы, называется внутренней энергией.

, если внутренняя энергия увеличивается.

1начало термодинамики: .

Теорема: КПД необратимой машины, работающей по циклу Карно, не может быть больше КПД обратимой машины с теми же теплообменником и теплоотдатчиком.