ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Следствие 1 ЗУР — адиабатическая работа перехода между определенными устойчивыми состояниями (нециклическая формулировка первого закона) из "Термодинамика равновесных процессов " Во всех адиабатических процессах перехода между двумя данными состояниями системы совершается одна и та же работа. [c.58] Для полного доказательства следствия 1 необходимо рассмотреть две возможности случай — адиабатические процессы, в которых происходит потребление работы, и случай 2 — адиабатические процессы, позволяющие получить работу. Из сказанного выше ясно, что егли случай 1 относится к альтернативному адиабатическому переходу между данной парой устойчивых состояний, то случай 2 должен относиться к другой паре состояний. Для общности необходимо доказать следствие 1 в обоих случаях. Ниже мы проведем доказательство для случая 1, а случай 2 оставим читателю в качестве упражнения (задача 4.2). [c.59] Рассматривая случай 1 и вспоминая наше определение работы через изменение высоты груза, данное в разд. 3.2, предположим, что следствие 1 не выполняется, т. е., например, показанная на рис. 4.1 система X переходит из устойчивого состояния X] в устойчивое состояние Хг в результате двух различных адиабатических процессов с потреблением разных количеств работы. Так, предполагается, что в процессе А12 (рис. 4.1, а) потребляемая работа обусловлена опусканием одного стандартного груза из положения z в положение 22 (например, за счет вращения мешалки, помещенной в систему X). В результате опускания груза в системе X возникнет устойчивое состояние Х2. При этом второй стандартный груз (показан на рисунке) остается неподвижным. В соответствии с нашим предположением пусть имеется другой адиабатический процесс 812 (рис. 4.1,6), в котором переход системы X из устойчивого состояния Xi в устойчивое состояние Хд происходит за счет опускания обоих грузов с высоты Zi до высоты 22. [c.59] Рассмотрим теперь процесс А23, в котором при опускании из 2i в 22 второй стандартный груз на рис. 4.1, а взаимодействует с системой X (например, совершая над X работу путем вращения мешалки). Как подсказывает нам опыт, при этом состояние системы X изменится, так что в конечном итоге в ней установится некоторое новое устойчивое состояние Х3. [c.59] ИЗ устойчивого состояния Xi в устойчивое состояние Хг потребляемая работа должна быть одной и той же. Таким образом, следствие 1 доказано для адиабатических процессов с потреблением работы. [c.61] Доказательство следствия 1 будет завершено, если мы покажем, что в альтернативных адиабатических процессах перехода между данными двумя устойчивыми состояниями, позволяющих получить работу, различие в количествах получаемой работы также противоречит закону устойчивого равновесия. Это доказательство мы оставляем читателю в качестве упражнения (задача 4.2). Впервые оно было проведено Хацопулосом и Кинаном [1] аналогично тому, как это было сделано выше, хотя и с некоторым существенным отличием. Это отличие связано с тем фактом (известным на опыте, но строго доказанным в гл. 8), что получение работы за счет обращения процесса вращения мешалки в системе X оказывается невозможным. [c.61] Вернуться к основной статье