3

Wnioski z 1 zasady termodynamiki

L = 0 —» Q = AU AU = 0 -» Q = L L = -AU

-    dla przemiany izochorycznej (V = const)

-    dla przemiany izotermicznej (T = const)

-    dla przemiany adiabatycznej (Q = 0)

Cykl termodynamiczny (proces kołowy) - ciąg procesów (przemian), które doprowadzają z powrotem układ do warunków początkowych. Rzeczywiste cykle są nieodwracalne (dysypacja energii), ale dla uproszczenia posługujemy się modelem przybliżonym —» cykl odwracalny, ąuasistatyczny, maszyna (silnik, sprężarka) - doskonale izolowana.

Sprawność silnika cieplnego w¹ cyklu odwracalnym (z 1 zasady termodynamiki)

<3.= U_C -U.+L,

-Q» = u« -u_c “L₂

Ql -Q₂ =Lj -L2 =L

sprawność silnika cieplnego w cyklu odwracalnym

Obieg (cykl) Carnota AB, CD - izotermy BC, DA - adiabaty praca adiabatycznego sprężania = pracy adiabatycznego rozprężania L₀

(Q = 0)

sprawność, jakiej nie może przekroczyć najdoskonalszy silnik (sprawność

Ql T,

»lc =

rzeczywistego obiegu    rn    < 00

nieodwracalnego będzie ^Ł    ^ ^c

jeszcze mnie

Drui-»a zasada termodynamiki (n < l)

BIUBAiO|mtUOJS

•    Tylko część ciepła doprowadzonego do układu uzyskujemy w postaci pracy

•    Niemożliwa jest przekazywanie ciepła ciału o temperaturze

wyższej przez ciało o temperaturze niższej bez włożenia l pracy z zewnątrz    [

•    Niemożliwe jest skonstruowanie perpetum mobile Ii-go

rodzaju (maszyny czerpiącej ciepło z jednego źródła, np. z oceanu, i zamieniającej je na pracę)    j

Odwrotny cykl termodynamiczny - np. chłodziarka; pompa ciepła

Cme irujUc z procesem odwracalnym)

(uzupełnienie termodynamiki statystycznej - kinetycznej teorii gazów)

Wi_s,=5^kT

Zasada ekwipartycji energii - energia rozkłada się równomiernie na wszystkie rodzaje ruchu (postępowy, obrotowy, drgający);

-    na każdy stopień swobody cząsteczki

-    dla gazu 1-atomowego

(v = 3),(ej<) = - kT; x = Cp/c_v =5/3 = 1,67 2

(hel i inne gazy szlachetne)

-    dla gazu 2-atomowego (v = 5),(e k) = ^ kT; *• = 7/5 = 1,4 (bez uwzgl. ruchu drgającego), np.02 ,N2

Rozkład Maxwella dla prędkości /W,i gazu doskonałego (ustalony teoretycznie)

•    n- liczba cząstek w jedn. objętości

•    f(v)- prawdopodobieństwo (gęstość

prawdopodobieństwa)

*)

otloo gozu 3 - cdroMowego Cv ~ 6)

^K>'^s§ kT = 3kT _; #=-§-=■/,33 (w aeeuji*rk»c4    ^ u^/fJcc

h U^JzroS c,nctyu ruch cc