Pracj L wykonami prze/ czynnik dzięki dostarczonemu ciepłu, oddawana jest na zewnątrz układu (do otoczenia), stając się prac* zewnętrzną. / której, ze względu n« straty tarciu oraz ciśnienie otoczenia (które w zasadzie można by nuzwuć preoc.wc,, śnieniem), tylko część sumowi tak zwana pracę użyteczną. Zatem, wykonana prz«* czynnik termodynamiczny praca przemiany jest równa sumie prac:
L * Lu + + Lf
(5.15)
gdzie:
Lu praca użyteczna.
L# - praca nad otoczeniem (dL^ m -poldl'r),
Lf - praca tarcia.
Ponieważ praco tarcia w całości zamienia się na ciepło (w części pochłaniane przez czynnik, a w części oddjwane do otoczenia), praca zewnętrzna składa się tylko z pracy użytecznej i pracy nad otoczeniem.
Można zatem napisać:
L m — L y + Lq! “ Lf
(5.16)
Należy tez zauważyć, że określona równaniem (5.12) nieskończenie mała ilość pracy nie jest różniczką zupełną, poniew aż wielkość pracy zależy nic tylko od stanu początkowego i końcowego, ale rów nież od drogi przemiany. Pracę określa pole pod krzywą (całka (5.13) lub (5.14)), a to zależy od rodzaju krzywej. Zatem praca nie jest również parametrem (ani funkcją) stanu.
Zdefiniowane powyżej pojęcia prac zilustrowano na rysunku 5.1, używając jako przykładu najprostszego układu tłok-cylinder.
Pokazana na rysunku 5.1 praca tarcia Lf (wynikająca z tarcia wewnętrznego w czynniku termodynamicznym oraz tarcia tłoka o ścianki cylindra) zamienia się
Lf-Qf=Qp + Qf2
\jv\-
; |
Qn ■<— |
n |
f\ |
P |
L3 = Lu + Lo,~ L- Lf
Rys. 5.1. Ilustracja przebiegu ekspansji czynnika termodynamicznego w maszynie tłokowej pod wpływem dostarczonego ciepła w układzie /> V