Второй закон термодинамики

Идеальный цикл теплового двигателя. Цикл Карно

Прямой цикл Карно в и координатах:

изотермическое расширение с теплоподводом .

адиабатное расширение.

изотермическое сжатие с теплоотводом .

адиабатное сжатие.

Термический КПД цикла Карно:

.

Теорема Карно: термический КПД обратимого цикла не зависит от физических свойств рабочего тела, зависит от температуры теплоподвода и теплоотвода.

Цикл Карно – идеальный (эталонный) цикл.

Рассмотрим обратный цикл Карно:

Идеальный цикл холодильной установки

1. в самопроизвольном тепловом процессе теплота может передаваться лишь от более нагретого тела к менее нагретому телу. Для осуществления обратного процесса необходимы затраты энергии.

2. невозможно осуществить тепловой двигатель, в котором вся теплота, подведенная от источника, будет преобразована в полезную работу, часть теплоты неизбежно перейдет теплоприемнику и будет потеряна. Иными словами, вечный двигатель второго рода невозможен.

3. любой реальный самопроизвольный процесс протекает в термодинамической системе до наступления равновесия.

4. все термодинамические реальные процессы не обратимы и протекают с ростом энтропии.

теплота, переданная системе извне.

теплота, появившаяся внутри системы.

Второй закон термодинамики распространяется на термодинамические системы конечных размеров.

Для бесконечной вселенной второй закон термодинамики не работает.