Wykład 9
6.11 Mikroskopowa interpretacja entropii
6.12 Inne cykle termodynamiczne
6.12.1 Idealny silnik tłokowy
6.12.2 Chłodziarka
6.12.3 Cykl Otto
6.12.4 Cykl Diesla
6.12.5 Silnik odrzutowy
Reinhard Kulessa 1
6.11 Mikroskopowa interpretacja entropii
Przy rozważaniu zjawisk mikroskopowych stwierdziliśmy, że
istnieje charakterystyczna funkcja stanu, która zachowuje się tak
jak makroskopowa entropia.
Stwierdziliśmy też, że w izolowanym układzie cząstki dążą do
rozkładu najbardziej prawdopodobnego, z pośród wszystkich
możliwych stanów energetycznych. Pokazaliśmy również, że
odstępstwa parametrów cząstek od tych dla stanu najbardziej
prawdopodobnego są mało prawdopodobne. Jest to równoważne
stwierdzeniu, że entropia układu izolowanego dąży do swojej
maksymalnej wartości i jest wysoce mało prawdopodobne, by
zmniejszyła swą wartość, osiągnąwszy ją.
Mikroskopowa definicja entropii zawiera więc tą samą informację
co równanie (6.17) ("Sizol e"0), z wyjątkiem tego, że zasada
Reinhard Kulessa 2
Wzrostu entropii staje siÄ™ zachowaniem najbardziej
prawdopodobnym.
Innym następstwem tego jest fakt, że II zasada termodynamiki
staje siÄ™ stwierdzeniem tego, co najprawdopodobniej siÄ™ zdarzy.
6.12 Inne cykle termodynamiczne
6.12.1 Idealny silnik tłokowy
tłok
Cylinder Wlot pary
Reinhard Kulessa 3
Cykl maszyny parowej wygląda następująco:
p
2
Kolejne etapy zamkniętego cyklu
p1
są następujące:
3
1 TÅ‚ok spoczywa, para dostaje
1 się z kotła do cylindra, wzrasta
ciśnienie.
4
2 Tłok porusza się, para dopływa,
p0 ciśnienie stałe, objętość
5
wzrasta.
V0 V1 V2 V 3 Dostęp pary zamknięty,
adiabatyczne rozsprężania
4 Otwarcie cylindra do chłodnicy, szybki spadek ciśnienia, stała objętość.
5 Usuwanie resztek pary, stałe ciśnienie, objętość maleje.
Praca wykonywana jest na odcinkach 2,3 i 5. Przyjmuje ona
następujące wartości.;
Reinhard Kulessa 4
L2 = p1(V1 -V0 )
º -1
Å‚Å‚
ëÅ‚ öÅ‚
p1 Å"V1 îÅ‚ V1
L3 = ïÅ‚ - ìÅ‚ ÷Å‚
1 śł
ìÅ‚V ÷Å‚
º - 1
ïÅ‚ śł
íÅ‚ 2 Å‚Å‚
ðÅ‚ ûÅ‚
L5 = - p0(V2 -V0 )
Całkowita praca jest równa sumie tych przyczynków.
6.12.2 Chłodziarka
Znając cykl Carnota możemy zdefiniować chłodziarkę, czyli
urządzenie pracujące cyklicznie i przenoszące ciepło ze zbiornika
o niższej temperaturze, do zbiornika o wyższej temperaturze.
efekt chł Q2 Q1
1
Wydajność chłodziarki:
·ch = = = =
praca wł W Q2 -Q1 T2
-1
(6.30)
T1
Reinhard Kulessa 5
T2
T2
Q2
Q2
W
W
."
."
T2 > T1
Q1
Q1
T1
T1
1
T2
·ch =
· = 1 -
(6.31)
T2 T1 -1
T1
Chłodziarkę możemy również zastosować do ogrzewania
ciepłem Q1 zbiornika kosztem chłodnicy. W tedy mamy do
Reinhard Kulessa 6
czynienia z tzw. pompą cieplną . Wydajność pompy cieplnej
opartej na cyklu Carnota jest następująca;
Q2 Q2
1
(6.32)
·pc = = =
W Q2 -Q1 1-T1 T2
Reinhard Kulessa 7
6.12.3 Cykl Otto
Cykl Otto jest to cykl pracujący pomiędzy dwoma adiabatami i
dwoma izochorami.
p 3 3
T
Q1
Q1
4
2
4
2
Q2
Q2
1
1
V S
V2 V1
º -1
(6.33)
· = 1 - (V V )
1 2
Reinhard Kulessa 8
S=const
V=const
S=const
V=const
6.12.4 Cykl Diesla
Cykl Diesel a jest to cykl pracy silnika pracującego pomiędzy
dwoma adiabatami, oraz izochorÄ… i izobarÄ….
Q1
p 3
T
3
2
Q1
4
4
2
Q2
Q2
1
1
S
V2 V3 V1 V
Wydajność cyklu Diesla wyraża się następująco:
Reinhard Kulessa 9
p=const
p=const
(V3 V2 ) - 1
(6.34)
· = 1 -
º (V3 V2 - 1)(V1 V2 )º -1
6.12.5 Silnik odrzutowy
paliwo
powietrze
Gazy
spalinowe
spalanie
4
1
23
Reinhard Kulessa 10
Na odcinku 1-2 następuje zwolnienie prędkości powietrza, wzrasta ciśnienie,
Na odcinku 2-3 następuje spalanie pod stałym ciśnieniem,
W punkcie 4 następuje rozprężanie, przy czym prędkość na wylocie jest
większa niż na wlocie.
Cykl pracy silnika odrzutowego nie jest zamknięty i wygląda
następująco;
T
3
2
4
1
S
Reinhard Kulessa 11


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Wyk7 term
term firewall 10 j7bgwrhmt6ztcofezaeouex6bqbp66oa4vl7toi j7bgwrhmt6ztcofezaeouex6bqbp66oa4vl7toi
Term proc i tech WYKLAD I 2
Term proc ME WYKLAD VII
term firewall rqxp2mhacs2zz5yuuvmkxamchfhp2nhfhzbv3xq rqxp2mhacs2zz5yuuvmkxamchfhp2nhfhzbv3xq
term firewall 14 gczhsncs4vbin32323amf5hin5ojok2s6v4scja gczhsncs4vbin32323amf5hin5ojok2s6v4scja
Wyk10 term
Wyk8 term
term
Trading Forex trading strategies Cashing in on short term currency trends
term firewall 11 6oraiax3tqw7fi3jgwyv7ddee5udvq5qqjun3pa 6oraiax3tqw7fi3jgwyv7ddee5udvq5qqjun3pa
Wyk11 term
Wyk3 term
Term proc i tech WYKLAD II

więcej podobnych podstron