Қазақстан республиасының

Термодинамиканың 2-ші заңы

жүктеу 9,54 Mb.

бет	81/98
Дата	25.12.2017
өлшемі	9,54 Mb.
	#6058

1 ... 77 78 79 80 81 82 83 84 ... 98

2.13 Термодинамиканың 2-ші заңы.

2.13.1 Термодинамиканың 2-ші заңы
Термодинамиканың 1-заңы жылу және жұмыс, ішкі энергияны байланыстырады, бірақ процестің бағытын көрсетпейді. Тәжірибелер жылудың ыстық денеден суық денеге берілетіндігін көрсетеді. Мысалы, автомобилдің тежелу уақытындағы бөлінген жылу айналаға тарап кетеді. Осы жылу қайтадан жиылып, автомобильдің кинетикалық энергиясына айналмайды. Мұндай процестер 1-ші заңға қайшы емес, бірақ 2-ші заңға қайшы келеді.

Термодинамиканың 2-ші заңы жылу процестерінің өту бағытын анықтайтын заң. Табиғатта жылу процесінің өту бағыты процесс өтетін жүйенің бастапқы және соңғы күйіне тәуелді. Клаузиус бойынша: «жылу өздігінен суығырақ денеден ыстығырақ денеге берілмейді». Мұндай жылу беру үшін сыртқы көздер жұмыс істеуі керек.

Планк бойынша нәтижесі тек жылудың жұмысқа айналуы болатын периодты процесс болмайды.

Айталық, бу машинасының цилиндріндегі бу жұмысшы дене қыздырғыштан Q₁жылу алып түгелдей жұмысқа айналдырсын дейік (2.13.1.1-сурет).

2.13.1.1-сурет. Бу машинасының жұмысы

Бірақ Планк бойынша мұндай процесс болуы мүмкін емес, тек жылудың біраз бөлігі ғана жұмысқа айналады, жылудың Q₂ бөлігі суытқышқа беріледі_. Сонда істелінген жұмыс

болады. Сонда идеал (Карно машинасы) машина үшін п.ә.к-і

болады.

Q₂=0 болу үшін Т₂=0 керек. Іштен жанатын двигательдерде ең көп дегенде суытқыш температурасы Т₂=373K, ал қыздырғыштың температурасы Т₁=600K болады. Сондықтан оның п.ә.к.-і

=(0.4-0.5) аралығында болса, ал паровоздардікі

=(0.05-0.07)-ға тең болады.

Термодинамиканың 2-ші заңының Карно бойынша анықтамасы: идеал жылу машинасының п.ә.к.-і суытқыш және қыздырғыш температуралары арқылы анықталады.

(2.13.1.1)

Кельвин бойынша анықтамасы: жүйедегі ең суық дененің жылуын жұмысқа айналдыратын жылу машинасын жасауға болмайды. Мұндай машина мұхиттардағы судың жылуын жұмысқа айналдыратын машина болар еді.

Мұхиттағы судың көлемі 1370 млн.км³ делік. Жыл мезгіліне, ендікке қарай оның температурасы +32⁰C-тан -1.9⁰C-қа дейін секірмелері болады. Тереңдікке қарай температура өзгерісі dt=(3-4)⁰C болса, тереңдігі 100 м мұхиттың температурасы 0,1⁰С-қа төмендеу үшін барлық машиналар жұмыс істегенде 1500 жыл керек болар еді. Бұндай мәңгілік двигательді жасау мүмкін емес.

жүктеу 9,54 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 77 78 79 80 81 82 83 84 ... 98