stat12.pdf

(128 KB) Pobierz
12
Notatki z wykładu z fizyki statystycznej prowadzonego przez prof. Janusza Wolnego ,
sporządzone przez Joannę Ropkę
39
12. Zasady termodynamiki i związki statystyczne.
Sprawność silnika. Cykl Carnota.
Podstawowe twierdzenia termodynamiki statystycznej.
Zerowa zasada termodynamiki:
Jeżeli dwa układy znajdują się w stanie równowagi z trzecim układem, to muszą znajdować
się w stanie równowagi względem siebie.
„I” zasada termodynamiki:
-dla układu izolowanego const
E
-dla układu oddziałującego d E = d W +d Q
„II” zasada termodynamiki:
W sformułowaniu entropowym :
-układ izolowany O
(entropia zawsze rośnie)
S
-układ oddziałujący T
d (pochłanianie ciepła powoduje wzrost entropii).
S d
Q
Dla silnika : niemożliwe jest zbudowanie takiego silnika, który w całości zamieniałby ciepło
na pracę (tzn. nie istnieje perypetum mobile drugiego rodzaju).
Dla sprawności : sprawność każdego silnika jest mniejsza niż: (T-T’)/T.
„III” zasada termodynamiki:
Jeżeli O
T
S
S
gdzie O
S jest stałą uniwersalną niezależną od rodzaju materiału
Związki statystyczne.
P - liczba stanów dozwolonych
http://www.knujon.prv.pl
0
~
239478104.008.png 239478104.009.png
 
40
Notatki z wykładu z fizyki statystycznej prowadzonego przez prof. Janusza Wolnego ,
sporządzone przez Joannę Ropkę
S exp
k
ln
S
pozwala na przejście między mikro- a
k
makroskopowym opisem
P exp
S
prawdopodobieństwo, że układ makroskopowy znajduje się w stanie
k
o danej entropii S
Sprawność silnika
Aby silnik działał prawidłowo,
musi spełniać zasady termodynamiki:
1
.
W
Q
Q
'
Q
'
Q
W
2
.
S
*
S
S
'
Q
Q
O
T
T
Q
Q
W
O
T
T
'
W
Q
Q
T
'
T
'
T
W
Q
1
1
Q
T
T
'
T
'
T
'
T
T
'
T
sprawność:
W '
T
T
'
1
T
Q
T
T
tak musi być, aby silnik spełniał zasady termodynamiki
1
T '
T
http://www.knujon.prv.pl
~
239478104.010.png 239478104.001.png 239478104.002.png 239478104.003.png 239478104.004.png
Notatki z wykładu z fizyki statystycznej prowadzonego przez prof. Janusza Wolnego ,
sporządzone przez Joannę Ropkę
41
Cykl Carnota
Silnik to układ termodynamiczny podlegający procesowi cyklicznemu, tzn. procesowi, w
którym stan końcowy jest identyczny ze stanem początkowym. Cykl Carnota składa się z
następujących procesów:
Q ze zbiornika o temperaturze T ,
b) przekazanie ciepła O
' do zbiornika o temperaturze T
T ,
' ,
c) wykonanie pracy O
W .
Cykl Carnota w układzie ( p , V )
W
Q
Q
2
1
Q
2
1
T
Q
Q
Q
T
'
1
1
Cykl Carnota w układzie ( S , T )
S
* 
O
Q
Q
'
Q
'
T
'
T
T
'
Q
T
1 
Q '
'
1
T
Q
T
Pompy cieplne: odwracamy cykl w silniku cieplnym.
http://www.knujon.prv.pl
a) pobranie ciepła O
Q
1
239478104.005.png 239478104.006.png 239478104.007.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin