Тема: ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ.
Первым законом термодинамики устанавливается:
1. эквивалентность взаимных превращений тепла и работы и, следовательно, количественные отношения между теплом и работой при этих превращениях;
2. постоянство энергии изолированной термодинамической системы;
3. взаимная связь между теплом, внутренней энергии системы и работой изменения объёма, совершаемой ею или совершаемой над ней окружающей средой.
Первый закон термодинамики характеризует процессы превращения энергии с количественной стороны.
Второй закон термодинамики характеризует качественнуюсторону этих процессов.
Первый закон ТД утверждает, что в природе теплота и работа эквивалентны и взаимопревращаемы. Но из первого закона ТД не указаны условия, при которых эти превращения теплоты и работы возможны, так как не все процессы в природе осуществимы. Например, I закон ТД не определяет направление переноса теплоты и не отвечает на вопрос- вся ли теплота переходит в работу или только какая – то ее часть и т.д.
Из опыта следует, что теплота переходит самопроизвольно только от более нагретого тела к менее нагретому, и работу можно превращать в теплоту, но не наоборот. Поэтому, между преобразованием теплоты в работу и наоборот, работы в теплоту существует различие.
В.Томсон (лорд Кельвин) предложил в 1851 г. следующую формулировку: невозможно при помощи неодушевленного материального агента получить от какой-либо массы вещества механическую работу посредством охлаждения ее ниже температуры самого холодного из окружающих предметов.
М.Планк предложил формулировку более четкую, чем формулировка Томсона: невозможно построить периодически действующую машину, все действие которой сводилось бы к понятию некоторого груза и охлаждению теплового источника. Под периодически действующей машиной следует понимать двигатель, непрерывно (в циклическом процессе) превращающий теплоту в работу. В самом деле, если бы удалось построить тепловой двигатель, который просто отбирал бы теплоту от некоторого источника и непрерывно (циклично) превращал его в работу, то это противоречило бы положению о том, что работа может производиться системой только тогда, когда в этой системе отсутствует равновесие (в частности, применительно к тепловому двигателю – когда в системе имеется разность температур горячего и холодного источников).
Второй закон термодинамики указывает направление передачи теплоты, а также ее долю, которую возможно перевести в работу.
В 1850 году Р. Клаузиус дал следующую формулировку II закона ТД: «Теплота не может переходить от холодного тела к более нагретому сама собой».
В 1851 году У. Томсон дал другую формулировку II закона ТД: Не вся теплота, полученная от теплоотдатчика, может перейти в работу, а только некоторая её часть. Другая её часть неизбежно должна перейти в теплоприёмник».
В 1892 году В. Оствальд сформулировал II закон ТД так: «Осуществление вечного двигателя второго рода невозможно».
Если обобщить все формулировки, то получим следующую формулировку II закона ТД: «Любой реальный процесс является необратимым».
Следовательно, для существования теплового двигателя необходимо наличие теплоотдатчика (горячего источника), рабочего тела и теплоприемника (холодного источника).
Второй закон термодинамики определяет:
- направление, в котором протекают процессы;
- устанавливает условия преобразования тепловой энергии в механическую;
- определяет максимальное значение работы, которая может быть произведена тепловым двигателем.
Математически II закон ТД записывается в виде: 
, (1)
где 
- бесконечно малое приращение энтропии системы;
- бесконечно малое количество теплоты, полученной системой от источника теплоты; 
- абсолютная температура источника теплоты.
Знак «>» соответствует необратимым процессам.
Знак «=» соответствует обратимым процессам.
Аналитически II закон ТД имеет вид: 
или 
(2)
Дата добавления: 2021-07-22; просмотров: 338;
Поиск по сайту
Узнать еще
- I закон термодинамики
- II закон термодинамики. Теорема Карно-Клаузиуса
- VII.2. Закономерности изменения свойств нефтей и газов на месторождениях
- VII.I. Закономерности изменения свойств нефтей и газов внутри залежей.
- Європейський Союз і законодавство з охорони праці
- а) Законодательные акты
- А. Законодательные документы
- Автоматические регуляторы и законы регулирования
Публикации по технике и механике
Публикации по биологии
Публикации по информатике
Публикации по строительству
Публикации по физике
Публикации по химии
Публикации по электронике
Публикации по искусству
Публикации по истории
Публикации по медицине
