Obraz (3)

Oprócz wymienionych wyżej prostych parametrów termodynamicznych bywają czasem stosowane parametry złożone. Parametrów takich me można zmierzyć bezpośrednio. Noszą one nazwę funkcji termodynamicznych.

6.1.3. Praca i ciepło

Wprowadzenie. Wzajemne oddziaływanie energetyczne zachodzące między układem termodynamicznym i otoczeniem łub między dwoma układami termodynamicznymi polega na wymianie energii Układy otwarte, oprócz wymiany energii, mogą też wymieniać między sobą czynnik termodynamiczny (masę). Między układami zamkniętymi może zachodzić tylko oddziaływanie energetyczne. Istnieją dwie formy oddziaływania energetycznego: praca i ciepło.

Ihraca. W fizyce i technice wprowadzono pojęcie pracy mechanicznej, umożliwiające porównanie i liczbową ocenę skutków działania maszyn i urządzeń technicznych.

Praca jest formą wymiany energii i daje się przedstawić jako efekt działania siły wzdłuż pewnej drogi (L = F-x). Praca może być dodatnia lub ujemna. Praca siły skierowanej zgodnie z kierunkiem mchu jest dodatnia. Jeżeli siła jest skierowana przeciwnie niż nich. to praca przez nią wykonywana jest ujemna. Siła tarcia i opory ruchu zawsze powstrzymują ruch, gdyż działają w kierunku przeciwnym, a więc praca tych sił jest ujemna.

Wprawianie ciała w ruch obrotowy i utrzymanie go w stanic ruchu obrotowego jednostajnego jest związane z wykonaniem w określonym czasie określonej pracy, niezbędnej do pokonania oporów ruchu. W mchu obrotowym praca L jest iloczynem momentu obrotowego ,it_a i kąta « obrotu ciała (tzn. drogi kątowej) wyrażonego w radianacb

L « M_t *

Typowym w technice cieplnej przykładem wykonywania pracy jest oddziaływanie czynnika termodynamicznego (np. guzu zamkniętego w cylindrze) na tłok. W przykła<łzie tym siła jest parciem czynnika, a praca polegająca na przesunięciu tłoka jest związana ze zmianą objętości czynnika.

Ciepło, podobnie jak praca, nic jest postacią energii, lecz formą jej przekazywania.

Jeżeli powierzchnie ograniczające dwa zamknięte układy dynamiczne nic zmieniają kształtu i wykluczone są inne oddziaływania, np. elektryczne, magnetyczne, to jedyną możliwą formą wymiany energii między tymi układami jest ciepło. Taka forma wymiany energii może występować tylko wówczas, gdy temperatury układów nic są jednakowe.

Ciepło oraz praca zależą nie tylko od początkowego i kolkowego stanu czynnika, ale również od drogi przemiany między tymi stanami, nie są więc parametrami stanu. Drogą przemiany nazywa się przebieg stanów między punktem początkowym i punktem końcowym.

I06