Основы механики, молекулярной физики и термодинамики

Коэффициент полезного действия, следовательно, всегда меньше единицы и зависит от соотношения ме^кду температурами нагревателя и холодильника. Цикл Карно, рассмотренный нами, был на всех своих стадиях проведен так, чтобы нигде не было соприкосновения тел с различ­ ными температурами, что исключает возможность необратимых процессов теплопроводности. Изменения объема рабочего тела также проводились обратимым путем, что, как известно, обеспечи­ вает максимум совершаемой при этом работы. Это значит, что бы­ ли обеспечены наилучшие условия для использования тешювой энергии. Поэтому более вырокий КПД, чем представленный фор­ мулой, получить принципиально нельзя. Тепловая машина, работающая при данных значениях темпе­ ратур нагревателя и холодильника, не может иметь КПД больший, четл машина, работающая по обратимому циклу Карно при тех же значениях температур нагревателя и холодильника. (Это утвержде­ ние иногда называют первой теоремой Карно.) Из формулы видно, что коэффициент полезного действия цикла Карно не зависит от рода рабочего тела, а только от темпера­ т у р нафевателя и холодильника. (Это утверждение составляет со­ держание второй теоремы Карно.) При расчете мы выбрали в качестве рабочего тела идеальный газ только потому, что для него точно известно уравнение состоя­ ния, что и позволило легко вычислить величину коэффициента по­ лезного действия. Тот факт, что коэффициент полезного действия машины, ра­ ботающей по циклу Карно, максимален, обусловлен тем обстоя­ тельством, что этот процесс полностью обратим. Вопросы для самопроверки 1. Вывести формулу для КПД в цикле Карно. 2. Сравнить КПД в цикле Карно с КПД других тепловых двигателей. 163