ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Потеря полезной работы при необратимых процессах Статистическое толкование второго начала термодинамики из "Техническая термодинамика Издание 2 " Различные термодинамические системы, изучаемые в технической термодинамике, представляют собой системы, состояние которых определяется обычно двумя независимыми, параметрами, в качестве которых можно взять какие-либо две из независимых величин р, V, t, и, 1, S или,, если значения параметров отнесены к 1 кг тела, р, v, t, и, i, s. [c.73] Для анализа процессов превращения теплоты в работу особенно удобно-пользоваться параметрами tas, рассматривая все остальные свойства тела, как функции этих параметров. [c.73] Если по оси абсцисс отложить значения энтропии S для 1 кг рассматриваемого тела, а по оси ординат — значения его абсолютной температуры Г, то состояние тела изобразится. [c.73] Таким образом, работа, произведенная 1 кг тела при обратимом круговом процессе, т. е. работа обратимого цикла, численно равняется величине площади, ограниченной на Тз-диаграмме кривой процесса (т. е. равна площади цикла). [c.74] Обратимый цикл Карно, состоящий из двух изотермических и двух адиабатических процессов, имеет на Гх-диаграмме форму прямоугольника (фиг. 3-17). [c.74] Воспользовавшись Гх-диаграммой легко показать, что существуют обра тимые циклы, отличающиеся по свое конфигурации от цикла Карно, но име ющие одинаковый с ним термически к. п. д. [c.75] Каждый из этих источников тепла при изменении состояния рабочего тела вдоль линии йа отдает рабочему телу в точности такое же количество тепла, которое он получил ранее от рабочего тела при процессе Ьс и, следовательно, в результате цикла не отдает и не получает избыточного количества тепла. Все эти промежуточные источники тепла являются только регенераторами тепла, которые получают а одном из участков цикла от рабочего тела тепло и снова отдают его в том же самом количестве рабочему телу на другом участке цикла. [c.75] Использование тепла, выделяющегося на одном из участков цикла, для осуществления процесса на другом участке, эквидистантном первому или во всяком случае имеющем одинаковые с ним температуры, называется регенерацией тепла. [c.75] Следовательно, термический к. п. д. обратимого цикла, осуществляемого между двумя источниками тепла температур /1, и 2 с переходом от температуры 1 к 2 и обратно по эквидистантным линиям и с регенерацией тшла, равен термическому к. п. д. цикла Карно. [c.76] Обратимый цикл, состоящий из двух изотермических и двух эквидистантных линий, называется обобщенным циклом Карно. [c.76] Обычный цикл Карно вследствие эквидистантности адиабатических линий (изоэнтроп) может рассматриваться как частный случай обобщенного цикла Карно, характеризующийся нулевым значением регенерируемого количества тепла. [c.76] Общий анализ регенеративных циклов был дан И. А. Вышнеградским в 1871 г., а использование регенерации тепла в паровых машинах исследовано А. В. Гречаниновым в 1893 г. [c.76] На участке аЬс контура цикла, где энтропия возрастает, к рабочему телу подводится тепло, а на участке da, где энтропия убывает, тепло отводится так как тепло подводится и отводится при всевозможных значениях температуры. [c.76] Источники тепла на участке ах, т. е. в интервале температур от до t , как видно из фиг. 3-19, отдают тепла меньше, чем полу-чак5Т на участке х г, и поэтому должны рассматриваться не как теплоотдатчикй, а как теплоприемники. [c.76] Как мы убедились выше, регенерация тепла в обратимык циклах приводит к повышению термического к. п. д. [c.77] Весьма важно, что регенерация тепла в реальных рабочих циклах тепловых двигателей позволяет существенно уменьшить вредное влияние необратимости процессов и тем 1самым повысить также и эффективный к. п. д. тепловых двигателей. [c.77] В реальных тепловых двигателях наиболее значительное отклонение от обратимости связано с переходом тепла от источников тепла к рабочему телу при конечной разности температур. Несмотря на отсутствие равновесия между источниками тепла и рабочим телом в этом случае внутреннее равновесие рабочего тела нарушается незначительно и поэтому изменение состояния рабочего тела допустимо считать с достаточной стапенью приближения равновесным. [c.77] Вернуться к основной статье