Условия работы тепловых машин и второй закон термодинамики

Изучение процесса получения механической энергии из тепловой привело к утверждению второго закона термодинамики, который устанавливает условия, при которых становится возможным само явление преобразования тепловой энергии в механическую. Второй закон термодинамики говорит, что невозможно в периодически действующей машине целиком перевести в работу все тепло, сообщенное рабочему телу от какого-либо источника тепла ( верхнего , или горячего , источника тепла его иногда называют теплоотдатчиком) в процессе работы такой машины часть этого тепла неминуемо должна быть отдана другому телу с низкой температурой ( низшему , или холодному , источнику тепла, иначе — теплоприемнику), [c.70]

Опыты Ньютона, указавшие, по существу, на единственно возможный в то время и весьма перспективный путь изучения тепловых процессов на основе научного эксперимента, длительное время не получали своего дальнейшего развития и не стали свидетельством ни того, что учение о тепле поднялось на новую качественную ступень, ни того, что появилось новое научное направление — теплопередача. Несмотря на систематические работы в области теплоты, проводившиеся в XVIII в. (особенно во второй его половине), когда появились фундаментальные работы М.В. Ломоносова, Г.В. Рихмана и других ученых, даже паровая машина была создана в условиях крайне ограниченных знаний о тепловых процессах. Свидетельством этого может служить отчасти тот факт, что второй закон термодинамики был сформулирован Сади Карно на 40 лет позже появления машины Уатта [78, с. 194]. [c.6]

После Карно обоснованием второго начала термодинамики занимались Тсмсон и Клаузиус. Томсон сформулировал второе начало термодинамики в виде утверждения о невозможности осуществления теплового двигателя с одним единственным источником теплоты, т. е. такой машины, которая путем охлаждения моря или земли производила бы механическую работу в любом количестве, вплоть до исчерпания теплоты моря и суши и в конце концов всего материального мира. Ему же принадлежит открытие термодинамической шкалы температур. Клаузиус исходил из идей Карно и придал выводам последнего большую общность и строгость с учетом эквивалентности тепла и работы, т. е. окончательно освободил термодинамику от гипотезы о теплороде. Исторической заслугой Клаузиуса является формулировка второго начала термодинамики в виде следующего утверждения теплота сама собой не может переходить от тела холодного телу горячему. Позже он дал более расширенную формулировку второе начало гласит, что все совершающиеся в природе превращения в определенном направлении, которое принято в качестве положительного, могут происходить сами собой, т. е. без ксмпенсации, но в обратном, т. е. отрицательном, направлении они могут происходить только при условии, если одновременно происходят компенсирующие процессы. Далее Клаузиус вывел на основе этого принципа особую функцию состояния — энтропию. С помощью этого нового понятия Клаузиус придал второму началу термодинамики форму закона возрастания энтропии изолированной системы. Этот закон, по мнению Клаузиуса, должен был иметь силу для всей Вселенной, что оказалось неправомерной, а потому и неверной для всей Вселенной экстраполяцией второго начала термодинамики. [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...