Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
Тип файла:
ppt / pptx (powerpoint)
Всего слайдов:
12 слайдов
Для класса:
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
Размер файла:
593.00 kB
Просмотров:
152
Скачиваний:
8
Автор:
неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
Содержание слайда: Лекция 15 (2 сем).
Термодинамические процессы и
цикл Карно
Курс физики для студентов 1-2 курса БГТУ
Кафедра физики БГТУ
доцент Крылов Андрей Борисович
№2 слайд
Содержание слайда: 1. Обратимые и необратимые термодинамические процессы. Квазистатические процессы
Как показывает опыт, многие тепловые процессы могут протекать только в одном направлении. Такие процессы называются необратимыми.
Например, при тепловом контакте двух тел с разными температурами тепловой поток всегда направлен от более теплого тела к более холодному.
Никогда не наблюдается самопроизвольный процесс передачи тепла от тела с низкой температурой к телу с более высокой температурой.
Следовательно, процесс теплообмена при конечной разности температур является необратимым.
Другие примеры необратимых процессов:
расширение газа в пустоту,
теплопередача.
Обратимый термодинамический процесс – это такой термодинамический процесс , который он может быть проведен как в прямом, так и в обратном направлении через одни и те же состояния.
При этом сама система и окружающие тела возвращаются к исходному состоянию.
Процессы, в ходе которых система все время остается в состоянии равновесия, называются квазистатическими.
Все квазистатические процессы обратимы.
Все обратимые процессы являются квазистатическими.
№3 слайд
Содержание слайда: Тепловой двигатель
Тепловой двигатель - устройство, способное превращать полученное количество теплоты Q в механическую работу A.
Механическая работа в тепловых двигателях производится в процессе расширения некоторого вещества, которое называется рабочим телом.
В качестве рабочего тела обычно используются газообразные вещества (пары бензина, воздух, водяной пар).
Рабочее тело получает (или отдает) тепловую энергию в процессе теплообмена с телами, имеющими большой запас внутренней энергии. Эти тела называются тепловыми резервуарами.
№4 слайд
Содержание слайда: 2. Круговой процесс. Равновесные циклы
Реально существующие тепловые двигатели (паровые машины, двигатели внутреннего сгорания и т. д.) работают циклически.
Процесс теплопередачи и преобразования полученного количества теплоты в работу периодически повторяется.
Для этого рабочее тело должно совершать круговой процесс или термодинамический цикл, при котором периодически восстанавливается исходное состояние.
Цикл или круговой процесс - это процесс, при котором система, пройдя через ряд состояний, возвращается в исходное.
На диаграмме pV равновесный цикл изображается замкнутой кривой.
№5 слайд
Содержание слайда: 3. Второе начало термодинамики.
Понятие прямого и обратного цикла
Второе начало термодинамики указывает на направленность самопроизвольного термодинамического процесса в замкнутой системе.
Две формулировки:
1. Невозможен процесс, единственным результатом которого является передача энергии в форме теплоты от менее нагретого тела к более нагретому (формулировка Клаузиуса).
2. Невозможен процесс, единственным результатом которого является превращение всей теплоты, полученной от нагревателя, в эквивалентную работу (формулировка Кельвина).
Прямой цикл реализуется в тепловом двигателе — периодически действующем устройстве, которое совершает работу за счет полученной от нагревателя теплоты Q.
Обратный цикл используется в холодильных установках - периодически действующих устройствах, в которых за счет работы А внешних сил теплота переносится от более холодного тела к телу с более высокой температурой.
№6 слайд
Содержание слайда: Тепловые и холодильные машины
В тепловом двигателе от нагревателя с температурой Т1 за цикл отнимается количество теплоты Q1, а холодильнику с более низкой температурой за цикл передается количество теплоты Q2.
При этом совершается работа А >0.
№7 слайд
Содержание слайда: Невозможность вечного двигателя
1 тип: Циклически работающие тепловые машины, запрещаемые первым началом термодинамики:
№8 слайд
Содержание слайда: 4. Примеры циклов. Цикл Карно и теоремы Карно
Цикл Карно – это цикл , состоящий из двух адиабат и двух изотерм.
В обратимом цикле Карно тепло, отнятое от тела, превращается в максимально возможную механическую работу.
В данном цикле должны отсутствовать необратимые процессы теплопроводности.
№9 слайд
Содержание слайда: Цикл Карно и теоремы Карно
На всех стадиях рассмотренного кругового процесса нигде не допускается соприкосновение двух тел с различными температурами, и, таким образом, исключается необратимый процесс теплопроводности.
Весь цикл проводится, следовательно, обратимым путем.
Данный цикл протекает независимо от вида рабочего тела.
№10 слайд
Содержание слайда: Цикл Карно и 1-я теорема Карно
Вывод: для цикла Карно КПД определяется только температурами нагревателя Т1 и холодильника Т2.
Полученный результат имеет общий характер и представляет собой содержание первой теоремы Карно.
№11 слайд
Содержание слайда: 2-я теорема Карно
КПД обратимого цикла Карно не зависит от природы рабочего тела и от технических способов осуществления цикла.
Сравнение КПД различных обратимых и необратимых циклов с КПД обратимого цикла Карно (идеальной тепловой машины) позволило сделать следующий вывод (вторая теорема Карно):
КПД любого реального обратимого или необратимого прямого кругового процесса (тепловой машины) ηлюбого не может превышать КПД обратимого цикла Карно ηКарно при одинаковых температурах Т1 нагревателя и Т2 холодильника:
№12 слайд
Содержание слайда: Спасибо за внимание!
Курс физики для студентов 1 курса БГТУ
Кафедра физики БГТУ
доцент Крылов Андрей Борисович