DERS 13

ISI MAKİNELERİ

13.1. Tersinir ve geri döndürülemez süreçler

döngüsel süreç- sistemin bir dizi durumdan geçtikten sonra orijinal durumuna döndüğü süreç. Durum diyagramında döngü kapalı bir eğri ile temsil edilir.

doğrudan döngü pozitif işin yapıldığı döngüdür:

. Döngü saat yönünde ilerler.

döngü Ideal gaz genişleme ve daralma süreçlerine ayrılabilir. Uzatma çalışması (



- pozitif (

).

Sıkıştırma işi (

) şeklin alanı ile belirlenir

- olumsuz (

).

Gazın çevrim başına yaptığı iş, kapalı eğrinin kapsadığı alan tarafından belirlenir.

ters döngü negatif işin yapıldığı döngüdür

. Döngü saat yönünün tersine çalışır.

Uzatma çalışması 1 a 2 pozitif

. Sıkıştırma çalışması 2 b 1 negatif

. Gazın çevrim başına yaptığı iş, kapalı eğrinin kapsadığı alan tarafından belirlenir.

Döngüsel bir süreç için performans katsayısı (COP). Döngüsel işlem sonucunda sistem orijinal durumuna yani. gazın iç enerjisindeki değişim sıfırdır. Termodinamiğin birinci yasasını yazıyoruz:

. Çünkü

, Sonuç olarak

, yani çevrim başına yapılan iş, dışarıdan alınan ısı miktarına eşittir. Ancak dairesel bir işlem sonucunda sistem hem ısı alabilir hem de verebilir.

,

nerede  ısı miktarıısıtıcı hakkında elde edilen ve

- sistem tarafından soğutucuya aktarılan ısı miktarı.

Döngüsel süreç için verimlilik:

.

süreç denir tersine çevrilebilir, hem doğrudan hem de içinde meydana gelebilirse ters yön, ve sistem orijinal durumuna geri döner, yani. içinde çevre ve sistemde bir değişiklik yok. Başka herhangi bir işlem denir geri döndürülemez.

Tüm gerçek süreçlere enerji kaybı (sürtünme, ısı iletimi nedeniyle) eşlik eder. Böylece, ters süreçler idealize edilmiş gerçek süreçlerdir. Daha ekonomiktirler ve maksimum verimliliğe sahiptirler. Bunları iki nedenden dolayı ele alıyoruz: 1) doğadaki ve teknolojideki birçok süreç pratik olarak tersine çevrilebilir; 2) Gerçek motorların verimliliğini artırmanın yollarını görebilirsiniz.

Dairesel süreçler, ısı motorlarının ve soğutma makinelerinin çalışmasının temelini oluşturur.

13.2. Isı motorları ve soğutma makineleri

ısıtma motoru- Bu, dışarıdan alınan ısı nedeniyle iş yapan, periyodik olarak çalışan bir motordur. Isı motorları doğrudan bir çevrim kullanır.

Bir ısı motorunun çalışma prensibi. Daha yüksek sıcaklığa sahip bir termostattan aranan ısıtıcı, çevrim başına ısı miktarı alınır ve daha düşük sıcaklığa sahip bir termostat , buzdolabı olarak adlandırılan, çevrim başına aktarılan ısı miktarı

, iş yaparken

(Şekil 13.1).

Pirinç. 13.1 Isı motoru

Bir ısı motorunun verimliliği, işin oranıdır. ANCAK motor tarafından harcanan enerjiye, yani ısıtıcıdan alınan ısı miktarına:

.

Bu ifadeden, ideal bir ısı motoru için bile verimin 1'den az olduğu görülebilir, yani. 100'den az%. Carnot, bir ısı motorunun çalışması için farklı sıcaklıklarda en az iki ısı kaynağına ihtiyaç olduğunu gösterdi, çünkü sıkıştırma sürecinde, çalışma sıvısını soğutmak gerekir. Aksi takdirde herhangi bir çalışma yapılmayacaktır.

Carnot teoremi. Aynı ısıtıcı sıcaklıklarına sahip tüm periyodik çalışan ısı motorlarından ( ) ve buzdolapları ( ), tersine çevrilebilir makineler en yüksek verime sahiptir. Aynı zamanda, aynı ısıtıcı sıcaklıklarında çalışan tersinir makinelerin verimi ( ) ve buzdolapları ( ), birbirine eşittir ve çalışma sıvısının (gerçekleştiren vücut) doğasına bağlı değildir. döngüsel süreç ve diğer cisimlerle enerji alışverişi), ancak yalnızca ısıtıcı ve buzdolabının sıcaklıkları ile belirlenir.

.

Soğutma makineleri- dış kuvvetlerin çalışması nedeniyle ısının daha yüksek sıcaklığa sahip bir gövdeye aktarıldığı aralıklı kurulumlar.

Soğutma makinelerinin çalışma prensibi. Daha düşük sıcaklığa sahip bir termostattan çevrim başına sistem alınan ısı miktarı

ve daha yüksek sıcaklıkta termostata verilir ısı miktarı (Şekil 13.2).

Pirinç. 13.2. soğutma makinesi

Bu işlem doğal olmadığı için (soğuk cisimden sıcak cisime ısı kendiliğinden geçemez), sistem üzerinde çalışma yapılmalıdır.

.

Yani ısı miktarı Q 1 sistem tarafından daha yüksek sıcaklığa sahip termostata verilir T 1 , daha fazla sıcaklık Q 2 daha düşük sıcaklığa sahip bir termostattan elde edilir T 2, iş miktarı hakkında ANCAK sistem üzerinde mükemmel.

Chiller verimliliği (performans katsayısı):

.

Çözüm: performans katsayısı, soğutma makinesinin verimini karakterize eder ve termostattan alınan ısı miktarının daha düşük sıcaklığa oranı olarak tanımlanır.

çalışmak ANCAK, soğutma makinesini harekete geçirmek için harcanır. İş yapılmadan daha az ısıtılan bir cisimden ısı alınamaz ve daha sıcak bir cisme aktarılamaz.

13.3 Carnot çevrimi ve çevrim başına iş

Carnot çevrimi, iki izoterm ve iki adiyabattan oluşan en ekonomik tersinir dairesel çevrimdir. Çalışma akışkanı olarak ideal bir gazla doğrudan Carnot çevrimini düşünün (Şekil 13.3).

Pirinç. 13.3. Diyagramda Carnot döngüsü P, V

İşlem 1-2 izotermal genişleme; süreç 2-3 adyabatik genişleme; 3-4 izotermal sıkıştırma işlemi; 4-1 adyabatik sıkıştırma işlemi.

1-2 2-3 3-4 4-1

izotermal adyabatik izotermal adyabatik

genişleme genişletme sıkıştırma sıkıştırma

Termodinamik süreçleri düşünün ve bunlarda çalışın.

- izotermal genişleme

,

,

;

adyabatik genişleme

,

,

;

- izotermal sıkıştırma

,

,

;

- adyabatik sıkıştırma

,

,

.

Döngü başına çalışma:

Çözüm: döngü başına iş, Carnot döngüsünün izotermleri ve adiyabatları tarafından sınırlanan alan tarafından belirlenir.

Carnot çevriminin termal verimliliği:

.

Pirinç kullanıyoruz. 13.3 ve adyabatik sürecin denklemini formda yazın

:

;

;

.

Bu ifadeleri dairesel işlemin termal verimliliği için formülde değiştiririz:

.

Çözüm: Carnot çevrimi için verimlilik gerçekten sadece ısıtıcı ve soğutucunun sıcaklıkları tarafından belirlenir.

sınav soruları

Döngüsel süreç nedir?

İleri ve geri çevrim nedir? Nerelerde uygulanır?

Isı motorları nedir ve nasıl çalışırlar?

Buzdolapları nedir ve nasıl çalışırlar?

Carnot döngüsü nedir? Çevrim başına iş nedir?

Carnot döngüsünün termal verimliliği için bir ifade alın.

Görevler

Carnot çevrimine göre çalışan ideal bir ısı makinesi çevrim başına 2,94 kJ iş yapmakta ve soğutucuya 13,4 kJ ısı vermektedir. Bulmak çevrim verimliliği. [≈ 18 %].

İdeal bir ısı motoru Carnot çevriminde çalışır. Aynı zamanda ısıtıcıdan alınan ısı miktarının %80'i buzdolabına aktarılır. Isıtıcıdan alınan ısı miktarı 6.28 kJ'dir. Çevrim verimliliğini ve çevrim başına yapılan işi bulun. .

Ters Carnot çevriminde çalışan bir buzdolabı, çevrim başına 37 kJ iş yapar. Aynı zamanda buzağılama gövdesinden -10 С sıcaklıkta ısı alır ve 17 С sıcaklıkta vücuda ısı aktarır. Buzdolabının performans katsayısını ve çevrim başına soğuk gövdeden alınan ısı miktarını bulun. [≈ 9.74; 360 kJ].

DERS 14

ENTROPİ. TERMODİNAMİĞİN İKİNCİ KÖKENİ

14.1. Bazı termodinamik süreçlerde entropi ve değişimi

Moleküllerin termal hareketi ile diğer hareket biçimleri arasındaki niteliksel fark, onun rastgeleliği, rastgeleliğidir. Bu nedenle, moleküllerin termal hareketini tanımlamak için moleküler düzensizlik derecesinin nicel bir ölçüsü verilir - entropi.

termal makineler, Carnot döngüsü

Isı motorları termodinamiğin önemli bir uygulamasıdır. Altında termal makine alınan ısı miktarının bir kısmını dönüştüren bir cihazı anlamak mekanik iş. Isı motorlarında mekanik çalışma, çalışma sıvısı olarak adlandırılan belirli bir maddenin genleşme sürecinde gerçekleştirilir. Çalışma sıvısı olarak genellikle gaz halindeki maddeler (benzin buharları, hava, su buharı) kullanılır.

Termik motorlar iki sınıfa ayrılır: tek kullanımlık makineler (roket, tabanca vb.) ve döngüsel makineler (buhar motorları, içten yanmalı motorlar).

Çevrim Başı ve sonu aynı olan sürece denir. Döngüsel bir sürecin bir örneği, şekil 13.3'te gösterilen süreçtir. Döngünün işi, sistemin kendisinin çalışmasından oluşur ( abc arsa) ve sistem üzerinde çalışın ( arsa cda).

Şekil 13.3 - Diyagramdaki dairesel süreç ( p, V). ABC genişleme eğrisidir, cda sıkıştırma eğrisidir. İş A dairesel bir işlemde şeklin alanına eşittir.

Döngü çalışması rakamın alanına sayısal olarak eşit abcd. Gaz sitede çalışıyor ABC gelen ısıtıcıısı miktarı ve sitede cda Gaz üzerinde dış kuvvetler tarafından iş yapılır. Dış kuvvetlerin işinin gazın işinden daha az olması için, bunu daha düşük bir sıcaklıkta gerçekleştirmek ve sonuç olarak belirli bir miktarda ısının gazdan aktarılması gerekir. çalışan vücut– gaz – daha az ısıtılmış bir gövdeye – buzdolabı. Isı makinesinin enerji şeması Şekil 13.4'te gösterilmektedir.

Döngüsel bir makinede faydalı bir iş yapmak için iki organın katılımının farklı sıcaklık, denir Carnot prensibi.

Şekil 13.4 - Bir ısı motorunun enerji diyagramı: 1 - ısıtıcı;

2 - buzdolabı; 3 - çalışan gövde. Q 1 > 0, A > 0, Q 2 < 0; T 1 > T 2 .

Bir vücuttan alınan ısı miktarının en iyi mekanik işe dönüştürülebildiği döngüye denir. karnot döngüsü. İdeal bir gaz, çalışma sıvısı görevi görür. Carnot çevrimi iki izoterm ve iki adiyabattan oluşur (Şekil 13.5).

Şekil 13.5 - Carnot döngüsünün şeması

Bölüm 1-2'de, çalışma sıvısı bir ısıtıcıya (büyük bir ısı kapasitesine sahip bir gövde) temas eder ve ondan bir miktar ısı alır. Q1. Bu durumda, gazın izotermal genleşmesi gerçekleşir (ısıtıcının büyük ısı kapasitesi nedeniyle sıcaklığı değişmez). Bu, alınan tüm ısı miktarının ilkine göre mekanik işe dönüştürüldüğü en karlı tek seferlik işlemdir. termodinamiğin başlangıcı:

(13.25)

Bölüm 2-3, ideal bir gazın adyabatik genişlemesine karşılık gelir. Bu aşamada ısıtıcı ile teması kesilir ve çalışma akışkanı diğer cisimlerle ısı miktarını değiştirmez. Bu aynı zamanda faydalıdır, çünkü bu durumda gaz kendi iç enerjisinden dolayı çalışır, bunun sonucunda azalır, gaz sıcaklığı T2'ye eşit olur. Termodinamiğin birinci yasasına göre,

Bölüm 3-4'te, çalışma akışkanı, büyük bir ısı kapasitesine ve T2 sıcaklığına sahip olan buzdolabı ile termal temasa getirilir. Burada, daha düşük bir sıcaklıkta, gaz izotermal olarak sıkıştırılır, üzerinde buzdolabına verilen ısı miktarına sayısal olarak eşit iş yapılır, gazın kendisi ve verilen ısı miktarı negatiftir:

(13.27)

Daha düşük bir sıcaklıkta, ne zaman içsel enerji ilkinden daha az, gazı sıkıştırmak daha kolaydır, bu nedenle A 34 işi A 12 işinden daha azdır. İzotermal sıkıştırma yine en avantajlı olanıdır, çünkü gazın iç enerjisini değiştirmek, dış kuvvetler üzerinde ek iş harcamak gerekli değildir. Carnot çevriminin son bölümünde ise gazın en avantajlı şekilde orijinal durumuna döndürülmesi yani adyabatik olarak sıkıştırılması gerekmektedir. Adyabatik sıkıştırma ile, çalışma sıvısı ile soğutucu arasında termal temas yoktur ve dış kuvvetlerin işi tamamen gazın iç enerjisini arttırmaya harcanır:

Döngü başına faydalı iş, Carnot döngüsünün her bölümünün çalışmasının cebirsel toplamına eşittir: . (13.25) ve (13.28) formüllerinin karşılaştırılması, bölüm 2-3'teki gaz işinin büyüklük olarak bölüm 4-1'deki gaz işine eşit olduğu, ancak işaretin tersi olduğu sonucuna varmamızı sağlar, bu nedenle, cebirsel toplamı bu bölümlerdeki iş sıfırdır ve döngü için yapılan iş 1-2 ve 3-4 bölümlerinin işlerinin toplamı ile belirlenecektir:

(13.29)

Yararlı çalışmanın daha fazla dönüşümü için, hacim ve sıcaklık cinsinden yazılmış 2-3 ve 4-1 bölümlerindeki adyabatik denklemleri göz önünde bulundurun: ve . İkinci denklemi birinciye bölün ve şunu elde edin: veya . Bu eşitlik göz önüne alındığında, parantezlerden çıkarabiliriz doğal logaritma(13.29) formülündeki hacim oranları ve Carnot döngüsü başına faydalı iş için bir ifade elde edin.

Isıtıcıdan çevrim başına 50 J alan ve 100 J faydalı iş yapan böyle ideal bir ısı motoru mümkün müdür? Böyle bir ısı motorunun verimliliği nedir?

1) mümkün,

2) mümkün,

3) mümkün,

4) imkansız,

Çözüm.

Böyle bir ısı motoru imkansızdır, çünkü termodinamiğin ikinci yasasına göre, döngü başına faydalı iş her zaman ısıtıcıdan alınan ısı miktarından daha azdır. Böyle bir ısı motorunun verimliliği şuna eşit olacaktır:

Doğru cevap: 4.

Cevap: 4

İdeal bir gaz, şekilde gösterildiği gibi 1→2→3→4→1 döngüsel bir işlem gerçekleştirir. Bu döngüsel sürecin bir sonucu olarak

1) Gazın yaptığı toplam iş sıfırdır.

2) gazın iç enerjisindeki değişim sıfırdır.

3) Gaz tarafından alınan ve salınan toplam ısı miktarı sıfırdır.

4) 1→2→3 sürecinde gazın aldığı tüm ısı tamamen mekanik işe dönüştürülür.

Çözüm.

İç enerji, gazın durumunun bir fonksiyonudur, yani yalnızca gazın durumuna bağlıdır. Döngüsel sürecin bir sonucu olarak gaz orijinal durumuna döndüğünden, iç enerjisindeki değişim sıfır olur.

Diğer seçeneklerin neden doğru olmadığını tartışalım.

Diyagramda ideal bir gazın çevrim başına yaptığı iş çevrim alanına karşılık gelmektedir. Bu alan sıfır olmadığı için gazın toplam işinin sıfır olmadığı sonucuna varırız.

Termodinamiğin birinci yasasına göre gaza aktarılan ısı dış kuvvetlere karşı işe gider ve iç enerjiyi değiştirir: 1→2→3→4→1 sürecindeki enerji değişimi sıfırdır, iş sıfırdır. -sıfır, bu nedenle, gazın aldığı ve verdiği toplam ısı miktarı sıfır olamaz.

Son olarak, birinci yasayı 1→2→3 işlemi için ayrı ayrı uygularsak, gaz ısıtıldığı için bu bölümdeki iç enerjisinin arttığını görmek kolaydır, bu da gaza aktarılan ısının tamamının olmadığı anlamına gelir. gaz işe gider.

Doğru cevap: 2.

Cevap: 2

Kaynak: Yandex: Eğitim KULLANIM işi fizikte. Seçenek 1.

Misafir 19.12.2012 20:29

2-->3 sürecinde, iş pozitifti, çünkü hacim arttı ve işi gazın kendisi yaptı. 4-->1 prosesinde gaz üzerinde iş yapılır, hacim azaldığı için iş negatiftir. Toplam iş neden sıfıra eşit değil? Çalışma modüllerinin toplamının ne anlama geldiğini problemde açıklığa kavuşturmak gerekli miydi?

Misafir

Tünaydın!

Bu doğru, işlerin zıt işaretleri var, ancak modülleri de farklı. Sonuç olarak, toplam iş sıfırdan farklıdır.

İdeal bir ısı motorunun verimliliği şu şekilde artırılabilir:

1) sadece ısıtıcının sıcaklığını düşürerek

2) sadece buzdolabının sıcaklığını artırarak

3) başka bir gazın çalışma sıvısı olarak kullanılması

4) Buzdolabının sıcaklığını düşürerek veya ısıtıcının sıcaklığını artırarak

Çözüm.

İdeal bir ısı motorunun verimi, çalışma akışkanına bağlı değildir ve şu bağıntı ile belirlenir: Bu nedenle, buzdolabının sıcaklığı düşürülerek veya ısıtıcının sıcaklığı artırılarak bu değer arttırılabilir.

Doğru cevap: 4.

Cevap: 4

Kaynak: Yandex: Fizikte eğitim çalışmalarını KULLANIN. Seçenek 2.

Şekil, iki ideal ısı motorunun çalışması sırasında ısı transferinin yönünü şematik olarak göstermektedir. Hangisi daha verimli?

1) ilk başta

2) ikinci olarak

3) her iki makine de aynı verimliliğe sahiptir

4) kesin olarak cevap vermek imkansız

Çözüm.

İdeal bir ısı motorunun verimliliği yalnızca ısıtıcının ve buzdolabının sıcaklıklarına bağlıdır ve şu ifadeyle verilir: Birinci makine için ısıtıcı şematik olarak yukarıdan ve ikincisi için aşağıdan gösterilmiştir. Böylece, ilk makinenin verimliliği eşittir

İkinci ideal ısı motorunun verimliliği:

Böylece ikinci makinenin verimi daha fazladır.

Doğru cevap: 2.

Cevap: 2

Kaynak: MIOO: Fizikte eğitim çalışmaları 10/18/2013 seçenek 1.

Şekil, 1 → 2 → 3 → 4 → 1 ve 5 → 6 → 7 → 8 → 5 olmak üzere iki döngüsel süreci göstermektedir.

Aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A. 1 → 2 → 3 → 4 → 1 döngüsel işlem durumunda gazın işi, 5 → 6 → 7 → 8 → 5 döngüsel işlem durumunda gazın işinden daha büyüktür.

B. Döngüsel süreç 1 → 2 → 3 → 4 → 1 sonucunda gazın iç enerjisindeki değişim, gazın iç enerjisindeki döngüsel süreç sonucundaki değişimden daha büyüktür 5 → 6 → 7 → 8 → 5.

1) sadece bir

3) sadece B

4) ne A ne B

Çözüm.

Diyagramda, döngüsel bir sürecin sonucu olarak gazın çalışması, döngünün "içindeki" alana karşılık gelir. Yukarıdaki şekilden 1-2-3-4-1 karesinin alanının eşkenar dörtgen alanından 5-6-7-8-5 olduğundan daha büyük olduğu görülebilir. Böylece, 1 → 2 → 3 → 4 → 1 döngüsel bir süreçte gazın işi, 5 → 6 → 7 → 8 → 5 döngüsel bir süreç durumunda gazın çalışmasından daha büyüktür. A ifadesi doğrudur.

Herhangi bir döngüsel işlemden sonra gaz orijinal durumuna geri döner. İç enerji, durumun bir fonksiyonudur, bu nedenle, herhangi bir döngünün sonucu olarak, iç enerjideki değişim her zaman sıfırdır. Dolayısıyla B önermesi doğru değildir.

Doğru cevap: 1.

Cevap 1

Kaynak: MIOO: Fizikte teşhis çalışması 17/12/2012 seçenek 1.

Şekillerden hangisi, ideal bir ısı motorunun verimliliğinin, buzdolabının sabit bir sıcaklığında ısıtıcının sıcaklığına bağımlılığını doğru bir şekilde göstermektedir?

Çözüm.

İdeal bir ısı motorunun verimi şu ifade ile verilir: Böylece, buzdolabının sabit bir sıcaklığında, verim Şekil 3'te gösterildiği gibi davranır.

Doğru cevap: 3

Cevap: 3

Kaynak: MIOO: Fizikte eğitim çalışması 04/11/2013 varyant PHI1501.

Şekillerden hangisi ideal bir ısı motorunun verimliliğinin sabit bir ısıtıcı sıcaklığında buzdolabı sıcaklığına bağımlılığını doğru bir şekilde göstermektedir?

Çözüm.

İdeal bir ısı motorunun verimi şu ifade ile verilir: Böylece, ısıtıcının sabit bir sıcaklığında verim Şekil 1'de gösterildiği gibi davranır: buzdolabının sıcaklığının artmasıyla lineer olarak azalır ve bir sıcaklıkta buzdolabının sıcaklığı artar. kaybolur.

Doğru cevap: 1

Cevap 1

Kaynak: MIOO: Fizikte eğitim çalışması 04/11/2013 varyant PHI1502.

Şekil, monatomik bir ideal gazla gerçekleştirilen bir döngünün grafiğini göstermektedir. Gazın iç enerjisi hangi bölümlerde azaldı? Gaz maddenin miktarı sabittir.

Çözüm.

Sabit miktarda bir monatomik ideal gazın iç enerjisi sadece sıcaklığa bağlıdır, değişimi şu ifadeyle belirlenir: Böylece, azalan sıcaklıkla iç enerji azalır. Yukarıdaki grafikten, bölgedeki sıcaklığın azaldığı görülebilir. CD.

Doğru cevap: 3

Cevap: 3

Kaynak: Fizikte Birleşik Devlet Sınavı 06/06/2013. ana dalga. Uzak Doğu. Seçenek 1.

Çözüm.

Bölüme tekabül ettiği şemadan açıkça görülmektedir. DA.

Doğru cevap: 4

Cevap: 4

Kaynak: Fizikte Birleşik Devlet Sınavı 06/06/2013. ana dalga. Sibirya. Seçenek 1.

Şekil, ideal bir gazla yürütülen bir çevrimi göstermektedir. Sitede iş yapılmaz

Çözüm.

M.Ö.

Doğru cevap: 2

Cevap: 2

Kaynak: Fizikte Birleşik Devlet Sınavı 06/06/2013. ana dalga. Sibirya. Seçenek 2.

Şekil, ideal bir gazla yürütülen bir çevrimi göstermektedir. Sitede iş yapılmaz

Çözüm.

Bir gazın işi hacmindeki değişimle ilgilidir. Gaz genleşirse, dış kuvvetler üzerinde pozitif iş yapar. Aksine hacmi azalırsa, dış kuvvetlerüzerinde olumlu çalışmalar yapın. Dolayısıyla gazın hacmi değişmezse iş sıfırdır.

AB

Doğru cevap: 1

Cevap 1

Kaynak: Fizikte Birleşik Devlet Sınavı 06/06/2013. ana dalga. Sibirya. Seçenek 3.

Şekil, ideal bir gazla yürütülen bir çevrimi göstermektedir. Sitede iş yapılmaz

Çözüm.

Bir gazın işi hacmindeki değişimle ilgilidir. Gaz genleşirse, dış kuvvetler üzerinde pozitif iş yapar. Aksine hacmi azalırsa dış kuvvetler onun üzerinde pozitif iş yapar. Dolayısıyla gazın hacmi değişmezse iş sıfırdır.

Charles yasasına göre, izokorik bir süreçte, basınç ve sıcaklık oranı sabit kalır: Diyagramdan, arsanın benzer bir özelliğe sahip olduğu açıktır. DA. Onun üzerinde hiçbir iş yapılmaz.

Doğru cevap: 4

Cevap: 4

Kaynak: Fizikte Birleşik Devlet Sınavı 06/06/2013. ana dalga. Sibirya. Seçenek 5.

A. Pozitif miktarda ısı, daha soğuk bir cisimden daha sıcak bir cisme kendiliğinden aktarılamaz.

1) sadece bir

2) sadece B

4) ne A ne B

Çözüm.

Her iki ifade de doğrudur. Termodinamiğin ikinci yasasının özünü oluştururlar.

Clausius'un Postulatı: “Tek sonucu daha soğuk bir cisimden daha sıcak bir cisme ısı transferi olacak bir süreç imkansızdır” (böyle bir sürece Clausius süreci denir). Yani ısı kendiliğinden ancak daha sıcak bir cisimden daha soğuk bir cisme geçebilir.

Doğru cevap: 3.

Cevap: 3

Kaynak: Fizikte Birleşik Devlet Sınavı 06/06/2013. ana dalga. Ural. Seçenek 1.

Aşağıdaki ifadelerden hangisi/hangileri doğrudur?

A. Daha sıcak bir cisimden daha soğuk bir cisme pozitif miktarda ısı kendiliğinden geçer.

B. Isıtıcıdan alınan enerjiyi tamamen mekanik işe dönüştürmenin mümkün olduğu döngüsel bir ısı motoru oluşturmak mümkün değildir.

1) sadece bir

2) sadece B

4) ne A ne B

Çözüm.

Termodinamiğin ikinci yasası, verimliliğin bire eşit olamayacağını göstererek, ikinci türden sözde sürekli hareket makinelerini yasaklar.

Termodinamiğin ikinci yasasının birkaç eşdeğer formülasyonu vardır:

Clausius'un Postulatı: “Tek sonucu daha soğuk bir cisimden daha sıcak bir cisme ısı transferi olacak bir süreç imkansızdır” (böyle bir sürece Clausius süreci denir).

Thomson'ın (Kelvin'in) önermesi: "Tek sonucu termal rezervuarı soğutarak iş üretmek olan dairesel bir süreç imkansızdır" (böyle bir sürece Thomson süreci denir).

Bu, her iki ifadenin de doğru olduğunu gösterir.

Doğru cevap: 3

Cevap: 3

Kaynak: Fizikte Birleşik Devlet Sınavı 06/06/2013. ana dalga. Ural. Seçenek 2.

Aşağıdaki ifadelerden hangisi/hangileri doğrudur?

A. Sıcaklıkları farklı iki cismin ısıl teması sırasında, daha düşük sıcaklıktaki bir cisimden daha yüksek sıcaklıktaki bir cisme pozitif miktarda ısı kendiliğinden aktarılamaz.

B. Isıtıcıdan alınan enerjiyi tamamen mekanik işe dönüştürmenin mümkün olduğu döngüsel bir ısı motoru oluşturmak mümkün değildir.

1) sadece bir

2) sadece B

4) ne A ne B

Çözüm.

Her iki ifade de doğrudur.

Termodinamiğin ikinci yasası, verimliliğin bire eşit olamayacağını göstererek, ikinci türden sözde sürekli hareket makinelerini yasaklar.

Termodinamiğin ikinci yasasının birkaç eşdeğer formülasyonu vardır:

Clausius'un Postulatı: “Tek sonucu daha soğuk bir cisimden daha sıcak bir cisme ısı transferi olacak bir süreç imkansızdır” (böyle bir sürece Clausius süreci denir). Yani iki ceset temas ettiğinde farklı sıcaklıklarısı ancak daha sıcak bir cisimden daha soğuk bir cisme geçebilir.