Вопрос 27.
Количество
теплоты, полученное рабочим телом от
нагревателя при изотермическом
расширении, равно
.
Аналогично, при изотермическом сжатии рабочее тело отдало холодильнику
.
Отсюда коэффициент полезного действия тепловой машины Карно равен
.
Из последнего выражения видно, что КПД тепловой машины Карно зависит только от температур нагревателя и холодильника. Кроме того, из него следует, что КПД может составлять 100 % только в том случае, если температура холодильника равна абсолютному нулю. Это невозможно, но не из-за недостижимости абсолютного нуля (этот вопрос решается только третьим началом термодинамики, учитывать которое здесь нет необходимости), а из-за того, что такой цикл или нельзя замкнуть, или он вырождается в совокупность двух совпадающих адиабат и изотерм.
Поэтому максимальный КПД любой тепловой машины, будет меньше или равен КПД тепловой машины Карно, работающей при тех же температурах нагревателя и холодильника. Например, КПД идеального цикла Стирлинга равен КПД цикла Карно.
Вопрос 28.
Вопрос 29.
Закон возростания - При равновесии происходят флуктуации, которые вызывают локальное уменьшение энтропии dS < 0, но в системе возникают такие изменения, которые возвращают ее в равновесное состояние с Smax. Следовательно, стремление энтропии к Smax является главным эволюционным принципом изолированной термодинамической системы
Вопрос 30.
Статистический вес состояния системы - это число способов, которыми может быть реализовано данное состояние системы. Статистические веса всех возможных состояний системы определяют её энтропию. Вероятность – число способов, которыми можно реализовать данное состояние макросистемы или число макросостояний, которыми может быть описано состояние возростания энтропии.
Статистическое, вероятностное толкование, понимание второго начала термодинамики допускает возможность существования в изолированной макросистеме флуктуаций – процессов отклонения, удаления от равновесного состояния происходящих с убыванием энтропии. Но они оказываются менее вероятными по сравнению с противоположно направленными, обратными переходами изолированной макросистемы в равновесное состояние.