Физика. Молекулярная физика. Термодинамика

125 в другое измеряется площадью под соответствующей кривой. Если циклический процесс происходит по направлению часовой стрелки, то площадь, ограниченная кривыми, соответствует работе, произво- димой системой (тепловой двигатель), а если против часовой стрел- ки, то во время процесса работа совершается над системой (холо- дильники и тепловые насосы). В процессе, происходящем по направлению часовой стрелки (рис. 6.8, а ), тепловая энергия превращается в механическую. Рис. 6.8. Циклические процессы: а – превращение тепловой энергии в механическую; б – превращение механической энергии в тепловую В процессе, происходящем против часовой стрелки (рис. 6.8, б ), механическая энергия превращается в тепловую. Цикл Карно При создании тепловых двигателей стремятся достичь наибо- лее полного превращения тепловой энергии Q в механическую А . Французский инженер Саади Карно в 1824 г. обнаружил, что наибо- лее благоприятные соотношения получаются в том случае, когда газ совершает определенный цикл. Этот цикл состоит из четырех после- довательных термодинамических процессов. 1. Изотермическое расширение (кривая 1 – 2 , рис. 6.9): T 1 = const, V 2 > V 1 , p 2 < p 1 . Подведенная теплота: Q подв = Q 12 = mRT 1 ln( V 2 / V 1 ) . Произведенная системой работа: A 12 = Q 12 .