Константин Ефанов - Вопросы теоретической термодинамики

Затем Карно делает новый вывод о том, что в условиях перехода газа от одних V и p к другим V и p при t=const, количество теплоты постоянно и не зависит от химической формулы газа.

Ниже Карно снова делает умозаключение о том, что количество теплоты равно для упругой ждикости при переходе от одного объема к другому при постоянной температуре и газа при переходе между объемами, в которых по массе газ равен жидкости.

Затем Карно ищет соотношение между перепадом температур и количеством движущей силы.

Карно отвечает на поставленную проблему – максимальное количество движущей силы получается при перепаде температур при более низких значениях в градусах.

Карно сравнивает жидкие и твердые среды. Он указывает, что твердые тела при изменении температуры мало изменяют объем, поэтому по сравнению с жидкими телами плохо подходят в качестве рабочих теплоносителей ДВС и других тепловых машин.

Клазиус анализирует проблему и понятие механической работы. После этого вводит понятие эргала и отмечает, что Ренкин использовал понятие потенциальной энергии, но эргал просто более краткое. После этого Клазиус устанавливает зависимость между работой и силой и затем переходит к рассмотрению энергии, записывает закон сохранения энергии.

Клазиус уже пишет об ошибочности понятия теплорода при передаче теплоты.

Клазиус формулирует первое начало термодинамики в виде возможности взаимного превращения теплоты в работу и теплота пропорциональна работе. Проблему пропорциональности Клазиус ввел из-за наличия разных физических величин в измерении количеств теплоты и работы.

Клазиус пишет, что в случае, если коэффициент пропорциональности установлен так, что по нему получается работа, соответствующая единице теплоты, то этот коэффициент является механическим эквивалентом теплоты. При противоположном случае получается термический коэффициент работы.

Клазиус записывает первое уравнение термодинамики:

Q – тепло; Н – теплота, содержащаяся в теле; L – работа.

C учетом деления работы на внешнюю и внутреннюю:

Клазиус отмечает о незнании величин внутренних сил, а о знании суммы их с теплотой тела, то есть

Функция U названа Клазиусом энергией тела и содержит внутреннюю теплоту и теплоту, затрачиваемую телом на внутреннюю работу.

На этом основании уравнение переписывается в виде:

Клазиус привел уравнения для циклических процессов:

и для обратимого кругового процесса:

Для поршня выведено уравнение:

__

После этого Клазиус формулирует второе начало термодинамики.

Клазиус рассматривает круговой процесс.

Клазиус описывает цикл, затем записывает результат кругового процесса.

Тепло Q 1от более нагретого тела разделилось на тепло Q, преобразованное в работу и на тепло Q 2, перешедшее к более холодному телу:

При этом для обратного кругового процесса: тепло Q, преобразованное из работы, вместе с теплотой Q 2более холодного тело переходит в тепло Q 1более нагретого тела.

Клазиус приводит принцип, указанный в работе Карно: теплота не может самопроизвольно перейти от холодного тела к горячему без дополнительных затрат энергии.

Клазиус приводит доказательство того, что количество преобразуемой теплоты на зависит от используемого вещества в цилиндре (в цикле). Этот вывод повторяет размышления в работе Карно. Клазиус записывает отношение, необходимое к выполнению:

Это отношение зависит от температурного перепада (но не от химического состава вещества, как указано выше).