ISSN 2308-4804. Science and world. 2021. № 12 (100). Vol. II.
21
Работа ОМ ИГ в
ИБП примет вид
=
(58)
Подставив (58) в (57), с учетом (54) и (58) получим
′
+
, (59)
, (60)
(61) ← показатель адиабаты ОМ ИГ.
Из (60) следует
(62) ← аналог уравнения Майера для ОМ ИГ.
– молекулная теплоемкость ОМ ИГ при ИБП при изменении температуры на один кельвин.
8. ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ОМ ИГ. КПД ХАРАКТЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ ОМ ИГ
О20 (ИТП). Процесс ОМ ИГ называется
изотермическим, если температура газа не меняется. Т.е.
или
Т = const →
(63)
Подставив (63) в (55), получим 1-ый
закон ТДН в ИТП ОМ ИГ
′
(64)
021 (КПД). КПД процесса (и КПД цикла тепловой машины) определим формулой
′ (65)
КПД АП и изопроцессов ИТП, ИБП, ИХП представлены в таблице 4.
Таблица 4
КПД ХАРАКТЕРНЫХ ВИДОВ ПРОЦЕССОВ
Вид процесса
АП
ИТП
ИБП
ИХП
КПД процесса
→ ∞
1
0,4 (
0,28 (
0,25 (
0
Поскольку все процессы МКТ ОМ ИГ обратимы, то для получения отличной от нуля работы тепловой
машины (ТМ), необходимо использовать разные виды процессов. Сади Карно использовал
для этой цели по
паре процессов АП и ИТП. В результате он получил формулу КПД цикла тепловой машины (1824 г. [7]):
(Q
н
′- Q
х
)/ Q
н
′
=
′ = η = (Т
н
– Т
х
)/ Т
н
(66)
Т
н
, Т
х
– температуры нагревателя и холодильника; Q
н
′, Q
х
– количество теплоты, переданное внешней
средой (нагревателем) газу и полученное ей (холодильником) от газа. Т
н
, Т
х
, Q
н
′
, Q
х
– параметры ИТ процессов
цикла ТМ Карно. Левая часть формулы КПД (66) справедлива для любой ТМ, а правая – для ТМ Карно. Из (66)
следует, что КПД ТМ Карно не может быть более единицы. Заметим, что в
любом циклическом процессе
тройка
параметров газа
,
,
через промежуток времени,
равный периоду цикла, остается неизменной.
Следовательно, изменение внутренней энергии газа за цикл равно нулю. т.е.
. Это означает, что газ ТМ
совершает работу за счет тепловой энергии внешней среды, т.е. Q
н
′- Q
х
=
, КПД ТМ не зависит от рода ИГ ( ,
).
