ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Второе начало термодинамики. Формулировка основного принципа из "Введение в термодинамику Статистическая физика " Можно легко уяснить физический смысл энтальпии следующим образом. [c.38] Чтобы его проинтегрировать, необходимо знать зависимость от X (f = f(T) — функция только т). Для одноатомных газов 7 = 1,66 и не зависит от т. Для двухатомных газов (Нг, Ог, N ) при комнатной температуре i = 1,4 и с увеличением т уменьшается. [c.40] Для идеального газа при адиабатическом увеличении объема температура всегда понижается, что следует из уравнения (1.66) (-f l). [c.40] Как мы увидим ниже ( 21), это же справедливо для жидкости, за исключением особых случаев [например, для воды в интервале О—4°С, когда дУ/дх)р 0]. [c.40] Состояние движущегося газа или жидкости мы определяем заданием в каждой точке и в каждый момент времени вектора скорости и, плотности р и температуры. Давление выражается через плотность и температуру. [c.44] Рассмотрим частный случай стационарного течения жидкости или газа, т. е. случай, когда в каждой точке пространства состояние не меняется со временем. Будем считать, что теплоотдачей можно пренебречь, т. е. что процесс происходит адиабатически. Этот процесс не будет квазистатическим (обратимым) процессом, так как равновесие здесь нарушено, а потому выводы 11 к этому случаю не относятся. [c.44] И ш выводе мы не учли работу сил внутреннего трения (вяз- ч стн), но, пренебрегая и , мы отбрасываем члены того же порядка, что и эта работа, ибо работа сил трения за единицу времени пронорционалыта квадрату скорости. [c.45] Для газов, которые можно считать идеальными, бьшо найдено из опыта, что Дт = О и, следовательно. [c.46] Это и есть закон Джоуля энергия идеального газа зависит только от температуры. [c.47] Второе начало термодинамики представляет собой, в сущности, совокупность ряда положений, относящихся, во-первых, к состояниям равновесия и, во-вторых, к процессам, происходящим в физических системах. Исторически оно возникло из анализа работы тепловых машин (С. Карно, 1827 г.). [c.47] В качестве основного положения, из которого мы будем исходить, мы можем взять являющееся обобщением результатов опытных фактов утверждение о невозможности вечного двигателя второго рода в следующей форме. [c.47] Невозможно такое устройство, в результате действия которого производилась бы положительная работа только за счет охлаждения одного тела без каких-либо других изменений в телах. [c.47] Для термически однородной системы (т. е. системы, все части которой имеют одинаковую температуру). из невозможности вечного двигателя второго рода вытекают следующие два важных следствия. [c.47] Действительно, если бы все состояния могли быть достигнуты адиабатическим путем, то можно было бы представить себе следующий цикл (круговой процесс). [c.48] Если бы адиабатический переход в любое состояние был возможен, то при таком цикле совершалась бы положительная работа за счет только охлаждения одного тела, от которого систе51а получила тепло в изотермической части цикла. [c.48] Сделанное ограничение сформулированных следствий случаем термически однородной системы существенно. Оно очевидно-предполагает, что внутри системы нет адиабатических перегородок, при наличии которых даже в равновесном состоянии отделенные тими перегородками части системы могут иметь разные температуры. Легко убедиться, что при выводе обоих только что-приведенных следствий предположение о термической однородности было использовано, иначе нельзя было бы говорить об изотермических процессах. Известны примеры термически неоднородных систем, для которых принцип адиабатической недостижимости не выполнен ). Таким образом, на термически неоднородные системы этот принцип не распространяется. [c.48] Вернуться к основной статье