Цикл Карно и абсолютная шкала температуры

Цикл Карно и абсолютная шкала температуры [c.116]

Вопрос о принципах построения абсолютной шкалы температур тесно связан с анализом основных принципов преобразования теплоты в работу. Действительно, как мы сейчас увидим, коэффициент полезного действия (к. п. д.) наивыгоднейшего с термодинамической точки зрения кругового процесса (цикла) теплового двигателя прямо определяется через абсолютные температуры взаимодействующих с двигателем тел. Это дает возможность свести вопрос о построении абсолютной шкалы температур к определению к. п. д. такого кругового процесса. Впервые этот круговой процесс был предложен (и обоснован как наивыгоднейший) Карно. Поэтому он получил название цикла Карно. Таким образом, изучение абсолютной шкалы температур надо начать с рассмотрения цикла Карно. [c.117]

Изучение цикла Карно приводит к одному важному следствию, которое дает теоретические основания для выбора температурной шкалы, называемой термодинамической шкалой температур. В 2 главы I было дано определение эмпирической температуры. Из описания ясно, что эмпирическая шкала зависит от выбора термометрического тела и, следовательно, не является абсолютной. Выводы, полученные выше, привели нас к уравнению, которое для некоторого количества рабочего тела может быть написано в форме [c.72]

Абсолютная термодинамическая шкала температур. Используя свойства цикла Карно, английский физик В. Кельвин предложил универсальную шкалу температур, которая не зависит от свойств отдельных веществ и получила название абсолютной термодинамической шкалы температур, или шкалы Кельвина. [c.107]

Важным свойством термодинамической шкалы температур является наличие на ней предельно низкой температуры, называемой абсолютным нулем. Из равенства (1.2026) следует, что наименьшая температура отвечает случаю, когда = 0 эта температура и есть абсолютный нуль. Следовательно, абсолютный нуль температуры представляет собой наинизшую из всех возможных температур, при которой к. п. д. цикла Карно равен единице, что противоречит второму закону термодинамики. Поэтому температура абсолютного нуля практически недостижима. [c.107]

Термодинамическая температурная шкала основывается на соотношении между количествами теплоты и температурами, характеризующем обратимый цикл Карно. Если тело, совершающее цикл, получает от нагревателя количество теплоты при температуре 71 и отдает холодильнику количество теплоты Q2 при температуре 7г (71 и 7г— абсолютные термодинамические температуры), то отношение количеств теплоты Ql/Q2 равно отношению температур Т1/Т2. Зная Ql и Q2 и приняв за исходную одну из температур, можно определить вторую. [c.29]

Полученными разностями теплот определяется работа циклов Карно, которая, таким образом, оказывается одинаковой для всех соседних источников тепла, отличающихся друг от друга температурой в Г, независимо от того, в какой области шкалы он берется. Эта работа является аналогом величине 1/273 коэффициента теплового расширения или увеличения давления для идеальных газов и служит, как и этот коэффициент, подтверждением равномерности абсолютной термодинамической шкалы температур. [c.49]

Определенная таким образом абсолютная температура должна обладать следующим свойством. Осуществим ли мы цикл Карно сначала между температурами 1 и 2 (по произвольной шкале), а затем другой цикл Карно между 2 и з так, чтобы общее количество тепла, отданного и полученного резервуаром Д2 с температурой t2 за оба цикла, было равно нулю, или же проведем непосредственно цикл Карно между tl и 3, — отношение абсолютных температур, соответствующих и з, будет в обоих случаях одно и то же. Это имеет место в действительности. [c.29]

Это соотношение используется для определения термодинамической температурной шкалы., не зависящей от свойств того или иного рабочего вещества, участвующего в цикле Карно. Количества тепла Рл, Рс доступны прямому экспериментальному измерению. Цикл Карно проходит в четыре этапа (два с ЛГ=0 и два с Л5 = 0), и так как его определение не зависит от того, имеем ли мы дело с газом или жидкостью, то цикл Карно дает отличную возможность найти отношение любых двух термодинамических температур. Для получения абсолютной температуры Тс нужно лишь связать значение Тн с какой-либо легко устанавливаемой фиксированной температурой. [c.113]

Если имеем какой-либо произвольный обратимый цикл и максимальная температура системы при цикле, когда она получает тепло, равна (в абсолютной шкале) Гтах, а минимальная температура отдачи тепла равна Т т, то коэффициент полезного действия этого цикла меньше, чем коэффициент полезного действия цикла Карно, работающего между температурами Гтах и [c.72]

После введения энтропии и установления ее особенностей дается диаграмма Т—5. Как видим, учебник Зернова явился третьим русским учебником, в котором говорилось о диаграмме Т—5 и ее значении. Дальше рассматривается абсолютная шкала температур и дается ее обоснование. Это проводится методом, который очень обстоятельно был изложен в статье Котурницкого Цикл Карно и абсолютная шкала температур [c.131]

Эти данные ничего не говорят об исследованиях Котурницкого и их значении. Здесь нет даже названия этих работ. А ведь некоторые из статей Котурницкого, как, например, его статья Цикл Карно и абсолютная шкала температур нмела большое значение иетолько в те годы, но не потеряла его и в настояшее время. [c.281]

Если осуществить цикл между теплоотдатчиком с температурой Ti итеплоприемником, в который отводилось бы количество теплоты, равное нулю (Q2 = 0). то абсолютная температура холодильника должна была бы быть равной нулю. При этих условиях вся теплота Qi превратилась бы в полезную работу L=Qi и к. п. д. цикла был бы равен единице. Поэтому абсолютный нуль температуры представляет собой низшую из всех возможных температур, когда к. п. д. цикла Карно равен единице. Такая температура принимается за начальную точку абсолютной термодинамической шкалы. [c.133]

Температура Т по шкале Кельвина является абсолютной в смысле независимости от свойств любого термометрического вепдества. Таковым является и отношение T(t2)IT l,) [см. (3.20)], но не разность T(t2) — T ti). Отсюда следует, что равные интервалы ДГ не являются эквивалентными разность температур, например, между 10 и эквивалентна разности температур между 3 и 300 К. К. п. д. циклов Карно между этими разностями температур будут одинаковыми. [c.306]

Это свойство цикла Карно и положено в основу построения абсолютной термодинамической шкалы температуры. Выделим из всех циклов Карно цикл АВСО (рис. 17), образованный изотермами 7о и Тцаа, И допустим, что изотерма То соответствует температуре таяния льда, а изотерма 7,шп — температуре кипения воды.. Предположим, что в цикле Карно АВСО на работу было затрачено количество теплоты Р. Тогда, если разбить площадь АВСО сеткой равноотстоящих изотерм из 100 равных частей, то в каждом из полученных циклов Карно на работу будет затрачиваться количество теплоты, равное 0,01 р. Температурный интервал между изотермами составит Г (если Го=0°С и 7 ип= 100°С). [c.101]

Экспериментально установлено, что I /100 1/1 4о I = 1.366, отсюда То = 273,15 К. По мере снижения температуры То КПД цикла Карно [см. уравнение (1.124)] увеличивается, и т), = 1 при T2 = Tq = 0K (t = —273,15°С). Дальнейщее уменьшение температуры дает г), > 1, что противоречит второму закону термо.ти-намики. Поэтому температура Т=0 К или t= —273,15 "С является наиболее низкой возможной температурой, принимаемой за начало отсчета абсолютной температурной шкалы. [c.30]

Абсолютная температурная шкала или шкала Кельвина или термодинамическая температурная шкала признана Международным комитетом мер и весов в качестве основной. Определение термодинамической температурной шкалы базируется на втором законе термодинамики и использует цикл Карно. Одним из важнейших свойств термодинамической шкалы является независимость ее от термометрического вещества. Для определения градуса шкалы используется одна реперная точка — тройная точка воды, а нижней границей температурного промежутка является точка абсолютного нуля. Тройной точке воды присваивается температура 273,15 К точно, и таким образом градус Кельвина равен V273.16 части термодинамической температуры тройне точки воды. Термодинамическая температура может быть выражена и в градусах Цельсия с помощью формулы [c.47]

С. Карно был близок к введению понятия абсолютной температуры. Этот вывод непосредственно следовал из его теоремы о том, что эффективность тепловой машины не зависит от рода рабочего вещества (точнее этот вывод уже содержался в теореме С. Карно). В этом случае должна существовать такая температурная шкала, значения температур которой, независимо от рода агента, определяли бы количества воспринятого иотданного агентом тепла при совершении им кругового цикла Карно. Тогда, естественно, что разность теплот (Qi —Qa) пропорциональна разности температур Т —Т , и эта последняя, в свою очередь, характеризует величину получен- [c.35]

АБСОЛЮТНАЯ ТЕМПЕРАТУРА — одно из осн. понятий тер.модинамики, введённое У. Томсоном (Кельвином W. Thomson) в 1848 обозначается буквой Т. Согласно второму началу термодинамики, Т — интегрирующий множитель для кол-ва теплоты t>Q, полученной системой при любом обратимом процессе, поэтому bQlT==dS — дифференциал ф-ции состояния S энтропии). Это позволяет ввести абс. термодинамич. шкалу Кельвина с помощью обратимых термодинамич. циклов, напр. Карно цикла. А. т. связана с энтропией, внутр. энергией U и объёмом V соотношением 1/7 = = dSldU)y. А, т. выражается в кельвинах (К), отсчитывается от абсолютного нуля температуры и измеряется по Международной практической температурной шкале. [c.10]

Из соотношений (2.10) и (2.12), определяющих абсолютную температуру, и соотно щения (2.19), определяющего к. п. д. цикла Карно, мы може.м только сделать вывод, что абсолютная температура должна быть знакопостоянной либо всегда положительной, либо всегда отрицательной. Таким образом, положительная шкала температур — условное соглашение, означающее, что более высокая температура приписывается более нагретому телу. Изменение знака температурной шкалы означало бы лишь тривиальное изменение терминологии. [c.42]

В основании построения термодинамической температурной шкалы лежат J eдyющиe положения. Если в обратимом цикле Карно тело, совершающее цикл, поглощает теплоту при температуре и отдает тепло Q , при температуре Т , то отношение термодинамических (абсолютных) температур равно отношению количеств тепла QllQ2 Согласно положениям термодинамики значение этого отношения не зависит от свойств рабочего тела. [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...