Загрузка...Учебная работа № /4244. «Реферат Второе начало термодинамики
Содержание:
Содержание:
Введение.
1. Закрытые и открытые термодинамические системы.
2. Нулевое начало термодинамики.
3. Второе начало термодинамики.
3.1. Обратимые и необратимые процессы.
3.2. Энтропия.
Заключение.
Список использованной литературы.
Список использованной литературы:
1. Базаров И.П. Термодинамика. — М.: Высшая школа, 2004 г.
2. Гленсдорф П. , Пригожин И. Термодинамическая теория структуры , устойчивости и флуктуаций. — М.: Мир, 2003 г.
3. Курдюшов С.П. , Малинецкий Г.Г. Синергетика — теория самоорганизации. Идеи , методы перспективы. — М.: Знание, 1983 г.
4. Попов Д.Е. Междисциплинарные связи и синергетика. — КГПУ, 2006 г.
5. Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов. — М.: Иностранная литература , 2002 г.
Форма заказа готовой работы
Выдержка из похожей работы
полный дифференциал равен:
. (2.7)
С математической точки зрения (2.7) можно
интерпретировать таким образом: дифференциальное выражение I начала термодинамики (2.5) всегда имеет интегрирующий множитель,
равный обратной температуре.
Энтропия физической системы является
аддитивной функцией, т.е,полная энтропия системы равна сумме энтропий каждой
ее части:
. (2.8)
Изменение энтропии состоит из двух частей:
. (2.9)
Здесь – поток энтропии, обусловленный
взаимодействием с окружающей средой, а – часть энергии, обусловленная изменениями
внутри системы.
Величина никогда не имеет отрицательного
значения,Она равна нулю только в том случае, если система претерпевает
обратимые изменения, но всегда положительна, если в системе протекают и
необратимые процессы:
(обратимые процессы), (2.10а)
(необратимые
процессы). (2.10б)
Для изолированной системы поток энтропии равен
нулю и выражения (2.9) и (2.10) сводятся к соотношению
(изолированная система). (2.11)
Соотношение (2.11) для изолированной системы
равноценно классической формулировке, согласно которой энтропия никогда не
может уменьшаться,В этом случае энтропия является общим критерием
необратимости (неравновесности).
В некоторых источниках энтропию
рассматривают как функцию качества энергии,Так, согласно Кельвину, энергией
высокого качества является механическая и электрическая энергии, энергий
среднего качества – химическая энергия, а энергией низкого качества – тепло.
То есть в замкнутой изолированной системе
количество энергии остается неизменным,Обратимые преобразования или химические
реакции внутри системы не изменяют качества энергии,Необратимые преобразования
понижают качество.
Для характеристики качества энергии часто
вводят понятие негэнтропии (негативной энтропии):
. (2.12)
Важность рассмотрения отрицательной энтропии
была подчеркнута Э,Шредингером в книге “ Что такое жизнь с точки зрения
физики?” Если живой организм нуждается в пище, то это связано только
негэнтропией, которую он может получить из пищи для восполнения потерь на
совершенную механическую работу или вследствие процессов деградации в живо
организме,Энергия, содержащаяся в пище, существенного значения не имеет.
Впервые II-е начало
термодинамики было сформулировано Сади Карно,Рассмотрим цикл, состоящий из
двух изотерм и двух адиабат,По традиции этот цикл называют циклом Карно.
Термостат с температурой называют
нагревателем, а термостат с температурой () – холодильником,Заставим термодинамическую
систему (рабочее тело) совершать квазистатический процесс по циклу Карно и
определим КПД этой тепловой машины как отношение
. (2.13а)
Используя (2.1), имеем:
. (2.13б)
То есть замкнутый цикл, составленный из двух
изотерм и
пересекаемый двумя адиабатами (цикл Карно) можно использовать с КПД, который
зависит только от температуры нагревателя и холодильника и не зависит от природы рабочего тела.
Сформулированное положение получило название теоремы
Карно (первой теоремы Карно).
Также теоремой Карно (второй теоремой Карно)
иногда называют теорему о том, что КПД любого теплового двигателя не может превышать
КПД цикла Карно, осуществляемого при той же температуре нагревателя и
холодильника.
Покажем, как из формулировки Карно следует
утверждение Клаузиуса о существовании однозначной функции термодинамического
состояния такой,
что ,Учитывая
правило знаков для количества теплоты, перепишем (2.13а) и (2.13б) в виде:
. (2.14)
Предположим теперь, что система совершает
квазистатический процесс по произвольному циклу,Разобьем этот цикл на большое
число (в процессе — бесконечное) циклов Карно, сложенных друг с другом,Для
каждого из этих циклов
.
Суммируя по и переходя к пределу бесконечного числа
циклов, получаем:
. (2.15)
Последнее соотношение называется равенством
Клаузиуса»