* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ 41 Аналитически первый закон термо динамики выражается уравнением dq •=> « du + Adl для бесконечно-малого из менения состояния или q = A u + Al для конечного процесса, где q — количество тепла в ккал\к? подведенное к т е л у в процессе изменения его состояния; /— внешняя работа вкГм/кг, совершен ная телом; Дц = и? — U i — изменение внутренней энергии тела в ккал\кг\ А — тепловой эквивалент работы. Внутренняя энергия и — однозначная функция термодинамического состояния тела; изменение внутренней энергии не зависит от характера или пути про цесса; du — полный дифференциал. Для подсчета энергии тела принимают условную нулевую точку как начало отсчета; поэтому подсчитывают лишь связанные с переходом из одного со стояния в другое изменения этой энер гии, т. е. разность энергий в конечном и в начальном состояниях. В частном случае воды и водяных паров за нуле вое состояние энергии принимается со стояние воды при 0° стоградусной шкалы температур. Аналитическое и графическое вы р а ж е н и е р а б о т ы . В дальнейшем рас сматриваются исключительно жидкости, гаэы и пары; внешняя работа /, совер шаемая ими, состоит в преодолении внешнего давления на их поверхность, которое при обратимом изменении со стояния всегда равняется внутреннему давлению рабочего тела. В таких слу¬ чаях dl = pdv и / — J pdv, где р— даV вление, a v — удельный о б ъ е м жидкости или газа. Работа положительна, если она совер шается системой, и отрицательна, если она воспринимается системой. Графически, в координатах p — v ра бота изображается площадью, ограни ченной кривой процесса, осью абсцисс и крайними ординатами. Изображение процесса в координатах p — v называют рабочей диаграммой. Работа зависит от пути протекания процесса и есть функ ция процесса, а не состояния; dl — не полный дифференциал. Внешнее тепло согласно аналитиче скому выражению первого закона — алгебраическая сумма работы и внутрен ней энергии; следовательно, оно зави сит от пути перехода тела из одного состояния в другое; dq — неполный дифференциал. 9 t Тепло положительно, если оно подво дится к системе, и отрицательно, если оно от системы отводится. Процессы обратимые н необрати м ы е . Равновесным состоянием назы вается состояние тела, при котором параметры его одинаковы во всех точ ках тела. Равновесный процесс — это п р о ц е с с состоящий из непрерывного ряда сле дующих друг за другом равновесных, состояний. Так как равновесный про цесс осуществить нельзя, то обычно рассматриваются процессы кваэистатические, протекающие бесконечно-мед ленно, причем всякое состояние тела бесконечно-мало отличается от равно весного. Обратимым процессом называется такой квазистатический процесс, кото рый может быть проведен в обратном направлении через все промежуточные состояния прямого процесса и который имеет единственным своим результатом возвращение системы в первоначальное состояние. Необратимый процесс протекает только в одном направлении, без воз можности самопроизвольного возвраще ния всей системы в целом в свое исходное состояние. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ Нельзя построить периодически дей ствующую машину, работающую от одного источника тепла с одной темпе ратурой; необходимы два источника тепла с двумя различными темпера турами. Первый закон термодинамики, уста навливая количественную эквивалент ность тепла и работы, ничего не гово рит о направленности процессов их протекания. Эти условия устанавливает второй закон термодинамики. Впервые существо этого закона б ы л о высказано M . . В . Ломоносовым в 1747 г. в его труде „Размышление о природе теплоты и холода": . Х о л о д н о е тело А погруженное в ( т е п л о е ) тело A не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет А . Клаузиус в середине X I X столетия формулировал второй закон термодина мики следующим образом: ,Теплота не может переходить от холодного к теплом у т е л у сама собой, даровым процессом*. П о Карно наибольший к. п. д. тепло вой машины не зависит от рода р а б о t я