ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расширенные концепции теплоты, работы и рабочего тела Расширенная концепция теплоты из "Основы термодинамики тела переменной массы " Первые положения учения о превращении тепла в работу, установленные С. Карно (1824 г.), исходили из теории теплорода, согласно которой теплота уподоблялась особой, невесомой жидкости (независимой от вещества-теплоносителя), а температура — давлению этой жидкости. [c.32] По представлениям Карно, в соответствии с теорией теплорода, процесс передачи тепла (перетекание теплорода) в тепловой машине, необходимый для получения работы, происходит только при наличии разности температур между телами и только в направлении от горячего тела к холодному. Такое представление означало, что процесс передачи тепла в тепловой машине мог совершаться только в форме явлений теплового контакта . [c.32] Клаузиус и У. Кельвин, корректируя некоторые положения Карно в связи с отказом от теории теплорода, вместе с тем, по существу, оставили без изменения представление этой теории о контактной форме теплообмена как единственно возможной форме калорического взаимодействия между рабочим телом и теплоисточниками. [c.32] Наряду с этим, учитывая факт существования миграционной теплопередачи, можем констатировать, что классическая концепция теплоты не адекватна действительной теплопередаче в процессах превращения тепла в работу и что эта концепция при ортодоксальной ее реализации является своеобразным вето для развития термодинамического анализа реальных тепловых двигателей. [c.33] Таким образом, вопрос о термодинамической правомерности миграционной теплопередачи становится первой методологической проблемой термодинамической теории реальных тепловых двигателей. [c.33] Несмотря на то, что передача тепла миграцией теплоносителя есть особый вид теплопередачи, качественно отличный от контактной передачи тепла, все же обе эти передачи энергии могут быть признаны едиными по своей природе, потому что та и другая теплота на равных началах являются передачей энергии в тепловой форме и источником получения механической работы. [c.33] Так как перепад давлений и перепад температур на стыке двух тел являются, в пределах термодинамики, на равных началах условиями осуществления термодинамических воздействий (т. е. давление и температура в равной мере являются потенциалами) и нет никаких оснований для дискриминации давления как термодинамического фактора, то ответ на указанный вопрос должен быть положительным. [c.34] Если перепад температур не есть вспомогательное устройство, то с таким же основанием нельзя перепад давлений квалифицировать как вспомогательное устройство. [c.34] В соответствии с изложенным и с учетом данного выше анализа воздействия миграции теплоносителя для понятия теплоты, применительно к условиям процессов превращения тепла в работу, устанавливаем следующее расширенное определение. [c.34] Теплота — это энергия, подводимая к рабочему (тепломеханическому) телу и отводимая от него в тепловой форме без каких-либо вспомогательных средств, только за счет разности температур или разности давлений, т. е. тепловым контактом и миграционной теплопередачей. [c.34] Данная расширенная концепция теплоты означает, что под теплотой понимается не только энергия, переносимая от одного тела к другому посредством соударения молекул с различной кинетической энергией, но также и кинетическая энергия молекул, переносимых потоком от одного тела к другому. [c.34] По расширенной концепции нельзя полностью относить к теплоте энтальпию вытекающего газа, так как она включает в себя два слагаемых разной природы — энергию вытекающего газа в тепловой форме и передаваемую по потоку работу расширения газа в сосуде. [c.34] Принятие расширенной концепции теплоты не связано с нарушением каких-либо теплофизических принципов передачи тепла. Вместе с тем принятие такой концепции представляется настоятельной методологической необходимостью, так как передача тепла миграцией теплоносителя есть главный, неотъемлемый фактор рабочих процессов реальных тепловых двигателей. Для построения общей термодинамической теории таких двигателей расширенная концепция теплоты является методологической проблемой номер один. [c.34] Вернуться к основной статье