Смотри учебник стр. 58 основные части теплового двигателя. Коэффициент полезного действия (кпд)

В любом из самых разнообразных тепловых двигателей можно выделить принципиально важные части, без которых работать двигатель не может, — это нагреватель, рабочее тело, холодильник (рис. 11).

Эта схема позволяет наглядно представить процесс преобразования энергии в циклически действующем двигателе.

Нагреватель, имеющий температуру T1 отдает рабочему телу количество теплоты Q1. Рабочее тело расширяется, совершает работу. Для приведения рабочего тела в исходное состояние оно должно отдать холодильнику некоторое количество теплоты Q2. Полезная работа за цикл равна А, а КПД двигателя

Второй закон термодинамики

Основываясь на первом законе термодинамики, можно предположить, что у идеального теплового двигателя, в котором нет потерь энергии, КПД, будет равен 100% .

На первый взгляд кажется, что это вполне обоснованное предположение. Ведь оно не противоречит закону сохранения энергии. Такую идеальную (мысленную) модель «сконструировал» С. Шарив в 1824 г., анализируя вопрос о повышении КПД. Он установил, что максимальное значение КПД идеального двигателя не стремится к 100%, как это следовало ожидать, а имеет верхний предел, определяемый только температурой нагревателя и холодильника, т. е. Исследование С. Карно показало, что работа тепловых двигателей «управляется» не только законом сохранения энергии.

Таким образом «природа дает знать» о существовании еще одного закона, который не позволяет сконструировать тепловой двигатель с КПД, большим

Чтобы сформулировать этот закон, поставим вопрос: почему возникает такая особенность у тепловых двигателей? При каких условиях

Из формулы видно, что , если Q2 = 0. Но при этом двигатель не будет циклическим. Только при Q2 # 0 двигатель вернется в исходное состояние: при работе циклического теплового двигателя рабочее тело обязательно должно отдать часть полученного от нагревателя количества теплоты холодильнику. Даже в идеальном случае Q2 # 0.

Изложенное позволяет сформулировать второй закон термодинамики.

В циклически действующей тепловой машине невозможен процесс, единственным результатом которого было бы преобразование в механическую работу всего количества теплоты, полученного от источника энергии — нагревателя.

2. Дифракцией света называют огибание световыми волнами непрозрачных препятствий.

Дифракция объясняется тем, что световые волны, приходящие в результате отклонения из разных точек отверстия в одну точку на экране, интерферируют между собой. Дифракция света используется в спектральных приборах, основным элементом которых является дифракционная решетка. Дифракционная решетка представляет собой прозрачную пластинку с нанесенной на ней системой параллельных непрозрачных полос, расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга.

Пусть на решетку (рис. 34) падает монохроматический (определенной длины волны) свет.

В результате дифракции на каждой щели свет распространяется не только в первоначальном направлении, но и по всем другим направлениям. Если за решеткой поставить собирающую линзу, то на экране в фокальной плоскости все лучи будут собираться в одну полоску.

Параллельные лучи, идущие от краев соседних щелей, имеют разность хода

l = d sin , где d — постоянная решетки — расстояние между соответствующими краями соседних щелей, называемое периодом решётки.