Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Dynamika procesów cieplnych.

Коpie: 1
FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Dynamika procesów cieplnych.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Dynamika procesów cieplnych."— Zapis prezentacji:

1 FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Dynamika procesów cieplnych

2 Jak zamienić ciepło w pracę? substancją roboczą jest gaz doskonały, silnik cieplny w postaci cylindra z tłokiem, przez ścianki cylindra możemy dostarczać i odbierać ciepło, dzięki ruchowi tłoka możemy pobierać i dostarczać pracę, substancja robocza pracuje w cyklu zamkniętym, a poszczególne przemiany są kwazistatyczne, czyli odwracalne, w jednym cyklu pracy silnika można dostarczyć określoną ilość ciepła Q p, temperatura substancji roboczej nie może przekroczyć zakresu pewnych ustalonych wartości. Jak powinien przebiegać cykl termodynamiczny o teoretycznie największej sprawności?

3 Cykl Carnota T1T1 T2T2 V p dostępny obszar V p A B W

4 Cykl Carnota W 1 < 0 (praca jest odbierana od układu), Q 1 > 0 (ciepło jest dostarczane do układu) U 1 = W 1 + Q 1 W 1 = - Q 1 T = const = T 1 U 1 = 0 T1T1 T2T2 V p A B Przemiana AB:

5 Cykl Carnota Przemiana BC: Q 2 = 0 U 2 = W 2 < 0 W 2 < 0 (praca jest odbierana od układu), p T1T1 T2T2 A B C V

6 Cykl Carnota Przemiana CD: U 3 = W 3 + Q 3 W 3 = - Q 3 T = const = T 2 U 3 = 0 W 1 > 0 (praca jest dostarczana do układu), Q 1 < 0 (ciepło jest odbierane od układu) T1T1 T2T2 p A B C D V

7 Cykl Carnota Przemiana DA: W 4 > 0 (praca jest dostarczana do układu), Q 4 = 0 U 4 = W 4 > 0 T1T1 T2T2 p A B C D V Sprawność cyklu:

8 Cykl Carnota

9 Cykl Carnota Cykl Carnota jest cyklem o sprawności największej z możliwych. Ciepło pobrane: Ciepło oddane: Sprawność:

10 Cykl Carnota Dla przemian adiabatycznych:

11 Cykl Carnota Sprawność cyklu odwracalnego: Sprawność cyklu nieodwracalnego: Twierdzenia Carnota: 1. Wszystkie silniki pracujące w cyklu odwracalnym pomiędzy tymi samymi temperaturami mają tę samą sprawność. 2. Sprawność cyklu nieodwracalnego jest zawsze mniejsza od sprawności cyklu odwracalnego

12 Cykl odwrotny Q od - ciepło oddane grzejnikowi Q p - ciepło pobrane od chłodnicy Q p < Q od Temperatura chłodnicy maleje, temperatura grzejnika rośnie kosztem pracy wykonanej nad układem - lodówka

13 Entropia Ciepło zredukowane

14 Entropia Dla dowolnego cyklu odwracalnego: Funkcja stanu Entropia S:

15 Entropia Entropia S : Jaki jest związek między tymi pojęciami? Obliczmy zmianę entropii 1 mola gazu doskonałego, który rozprężył się izotermicznie od objętości V 1 do objętości V 2. dU = 0p = RT/V

16 Entropia To samo ze wzoru : W 2 = 1 – prawdopodobieństwo, że po rozprężeniu wszystkie cząstki są w objętości V 2 W 1 – prawdopodobieństwo, że po rozprężeniu wszystkie cząstki są w objętości V 1 Prawdopodobieństwo, że 1 cząstka znajdzie się w objętości V 1 : Prawdopodobieństwo, że N A cząstek znajdzie się w objętości V 1 :

17 Entropia

18 Dla kołowego procesu odwracalnego: Dla przemiany przeprowadzającej w sposób odwracalny układ ze stanu A do stanu B: Entropię można wyznaczyć z dokładnością do stałej

19 Entropia Addytywność entropii: entropia układu jest sumą entropii podukładów W przemianie adiabatycznej: przemiana adiabatycznej - proces izoentropowy

20 Entropia Sprawność silników nieodwracalnych jest mniejsza niż odwracalnego silnika Carnota: Uogólnienie: nierówność Clausiusa

21 Entropia Rozpatrzmy cykl kołowy, w którym przemiana ze stanu A do B jest nieodwracalna, a przemiana z B do A jest odwracalna. Dla przemiany odwracalnej: B V p A

22 Entropia Dla układu izolowanego: Entropia układu izolowanego, w którym zachodzą procesy nieodwracalne może tylko rosnąć.

23 W jakich procesach entropia maleje?

24 II zasada termodynamiki 1.Clausius (1850r): Niemożliwe jest przekazywanie ciepła przez ciało o temperaturze niższej ciału o temperaturze wyższej bez wprowadzenia innych zmian w obu ciałach i w otoczeniu. 2. Kelvin (1851r.): Niemożliwe jest pobieranie ciepła z jednego termostatu i zamiana go na pracę bez wprowadzania innych zmian w układzie i w otoczeniu. 4.Entropia układu izolowanego nie może maleć. 3.Skonstruowanie perpetuum mobile drugiego rodzaju jest niemożliwe.


Pobierz ppt "FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Dynamika procesów cieplnych."

Podobne prezentacje


Reklamy Google