Физика. Молекулярная физика. Термодинамика

127 в состояние 2 , должно быть больше количества теплоты Q отв , отдан- ного газом при переходе из состояния 3 в состояние 4 : | Q подв | > | Q отв |. Часть полученного газом тепла расходуется тогда на соверше- ние механической работы. Превращение теплоты в механическую энергию происходит не полностью, а лишь частично. Коэффициент полезного действия цикла Карно Рассмотрим коэффициент полезного действия (КПД) на приме- ре работы холодильника: КПД показывает, какая часть теплоты, по- лученной газом от нагревателя, превращается в механическую ра- боту. Если Q подв – количество теплоты, полученное газом от нагрева- теля при более высокой температуре Т 1 ( Q подв > 0), а Q отв – количе- ство теплоты, отданное газом холодильнику при более низкой темпе- ратуре Т 2 ( Q отв < 0), то термический КПД цикла Карно будет: подв отв отв 2 подв подв подв 1 1 1 Q Q Q T A Q Q Q T         . Теорема Карно : для тепловой машины, совершающей цикл между нагревателем с температурой T 1 и холодильником с темпера- турой Т 2 , КПД не может превышать значения: 2 max 1 1 T T    . (6.60) Из всех циклических процессов цикл Карно обладает самым большим КПД. Большее значение КПД, хотя и не противоречит пер- вому закону термодинамики, но невозможно в силу ограничений, на- кладываемых вторым законом термодинамики. Коэффициент полезного действия цикла Карно не зависит от природы рабочего тела и является функцией только температуры холодильника и нагревателя. Максимальное значение КПД (идеальный случай) любых теп- ловых двигателей всегда меньше единицы и определяется формулой (6.60). Реальный КПД тепловых двигателей (  дейст ):  дейст <  max