4. II закон термодинамики

Формулировки:

1. Теплота не может произвольно переходить от тел менее нагретых к телам более нагретым.

2. Невозможно создать периодически действующую тепловую машину, все действия которой сводились бы к поднятию груза и охлаждению теплового источника.(Вечный двигатель II рода невозможен).

- аналитическое выражение закона.

Знак «=» относится к протеканию в системе обратимых процессов, при этом энтропия системы не изменяется. Знак «>» относится к протеканию в системе необратимых процессов, при этом энтропия системы достигает какого – то максимального значения. Если - теплота подводится, если - отводится.

5. Термодинамические процессы

1. Изобарным называется процесс, протекающий с постоянным давлением, . Соотношение между параметрами - закон Гей – Люсака.

;

2. Изохорным называется процесс, протекающий с постоянным объемом, , - закон Шарля;

З. Изотермическим называется процесс, протекающий с постоянной температурой, , закон Бойля – Мариотта.

4. Адиабатным называется процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой при постоянной энтропии, , , ;

- показатель адиабаты; - средняя теплоемкость при постоянном давлении, - средняя теплоемкость при постоянном объеме.

5.Политропным называется процесс, протекающий с постоянной теплоемкостью и подчиняющийся уравнению ; ; показатель политропы, ,

; ;

Процессы в P- V координатах

Линии на P – V диаграмме:

1-2 – изобара, ;

1-3 – изотерма, ;

1-4 – адиабата , , ;

1-5 – изохора,

6. Реальные газы.

Реальным газом называется, газ между молекулами которого существуют силы притяжения и отталкивания, а молекулы и атомы газа обладают массой и объемом. Уравнение состояния реального газа Ван - дер-Вольса

- - постоянные коэффициенты;

- собственный объем молекул;

- внутреннее давление.

Переход вещества из одного агрегатного состояния в другое называется фазовым переходом. Переход из твердого в жидкое – плавление. Переход из жидкого в парообразное – испарение и кипение. Переход из парообразного в жидкое – конденсация. Переход из твердого в парообразное – сублимация.

Точка, в которой вещество существует одновременно в трех агрегатных состояниях называется тройной (т.А). Точка, в которой удельные объемы жидкости и пара равны друг друга и никаким сжатием невозможно перевести пар в жидкость, а жидкость переходит в пар, минуя двухфазное состояние, называется – критической, ее обозначают точкой К. Параметры критической точки - .

АВ – равновесная кривая плавления;

АК – равновесная кривая парообразования;

АС – равновесная кривая сублимации.

6. Пары, основные определения.

Пар, находящийся в динамическом равновесии с жидкостью, называется насыщенным паром. Такой пар характеризуется давлением насыщения - , и температурой насыщения . Пар, не содержащий капелек жидкости при температуре насыщения, называется сухим насыщенным (с.н.п). Смесь сухого насыщенного пара и капелек жидкости называется влажным насыщенным паром (в.н.п.). пар, температура которого больше температуры насыщения при данном давлении называется перегретым паром (п.п). Влажный насыщенный пар характеризуется степенью сухости . Для воды (жидкости) перегретой температуры кипения , а для сухого насыщенного пара . Параметры водяного пара представлены в таблицах: по давлению, по температуре насыщения, для перегретого пара. В них параметры жидкости, нагретой до температуры кипения, обозначают штрихом «^/», а параметры с.н.п. двумя штрихами «^//». Параметры в.н.п. обозначают индексом « ». Для расчета процессов водяного пара используется i – s диаграмма.