ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Изменение энтропии в обратимых и необратимых циклах из "Теплотехника " Представим себе теперь, что рассмотренный выше цикл Карно (рис. 6-3) совершается в обратной последовательности. Рабочее тело из начального состояния 1 адиабатно расширяется до состояния 4, далее рабочее тело расширяется изотермически до состояния 3 и ему при этом от нижнего источника (холодильника) сообщается тепло q% От состояния 3 под действием внешних сил рабочее тело сначала адиабатно сжимается до состояния 2, а затем изотермически сжимается до состояния 1 и при этом от него отводится тепло 71 к верхнему (горячему) источнику. [c.63] В этом случае полная работа цикла, складывающаяся из суммарной отрицательной (и большей по абсолютной величине) работы сжатия и из суммарной положительной (и меньшей по абсолютной величине) работы расширения, отрицательна. Это означает, что работа совершается внешними силами и преобразуется в тепло, сначала воспринимаемое рабочим телом, а затем передаваемое им верхнему источнику. Таким образом, в отличие от прямого цикла Карно обратный цикл совершается за счет внешней работы. [c.63] Из проведенного анализа вытекает следующее 1) для обратного цикла Карно характерно то, что рабочему телу сообщается тепла меньше, чем от него отводится 2) работа, совершаемая внешней средой, преобразуется в тепло, воспринимаемое рабочим телом 3) тепло, отбираемое от холодного источника, вместе с теплом, полученным в результате преобразования в него внешней работы сжатия (адиабатный процесс 3—4), передается горячему источнику. [c.63] Выражение (6-5) означает, что во всяком обратимом цикле Карно алгебраическая сумма отношений количества сообщенного тепла к абсолютной температуре, при которой оно сообщается, и количества отведенного тепла к абсолютной температуре, при которой оно отводится, равна нулю. [c.64] Это означает, что для любого обратимого цикла интегральная сумма приведенных теплот равна нулю. [c.65] Таким образом, полное изменение энтропии в круговом обратимом термодинамическом процессе равно нулю. [c.65] Рассмотрим теперь, как изменяется энтропия в необратимом цикле не ограничиваясь, однако, при этом только рабочим телом, а учитывая ь целом изолированную термодинамическую систему, состоящую из верхнего источника тепла, рабочего тела и нижнего источника тепла. [c.65] Изменение энтропии рабочего тела, совершающего обратимый или необратимый цикл по завершении его, равно нулю, поскольку, согласно предыдущему, параметры состояния рабочего тела в начале и в конце цикла одинаковы. Энтропия же системы, в целом участвующей в необратимом цикле, возрастает. Действительно термический к. п. д. необратимого цикла т](неабр вследствие потерь на трение и неравновесности входящих в состав цикла процессов будет меньше термического к. п. д. обратимого цикла Карно, т. е. [c.65] Левая часть неравенства (6-8) представляет собой изменение энтропии системы (поскольку изменение энтропии рабочего тела, возвращающегося по завершении цикла в исходное состояние, равно нулю). Как видно из этого неравенства, энтропия системы при осуществлении в ней необратимого цикла возрастает. [c.65] Это означает, что при необратимом процессе энтропия рабочего те ла увеличивается по сравнению с обратимым процессом при одном и том dq в обоих случаях. [c.66] Это неравенство можно считать аналитическим выражением второго закона термодинамики для необратимых процессов. [c.66] Вернуться к основной статье