Первый закон термодинамики. Второй закон термодинамики
Первый закон термодинамики выражает закон сохранения энергии применительно к термодинамическим системам: изменение внутренней энергии системы равно сумме переданной системе теплоты и совершённой над ней работы.
Второй закон термодинамики утверждает, что процессы, самопроизвольно происходящие в природе, направлены на увеличение энтропии, а тепловая энергия не может полностью превращаться в работу без потерь.
Что такое тепловой двигатель?
Тепловой двигатель — это устройство, совершающее механическую работу за счёт передачи теплоты от нагревателя к рабочему телу и отвода её части к холодильнику.
Что такое КПД теплового двигателя?
Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя — это отношение совершённой двигателем работы к количеству теплоты, полученному от нагревателя.
Что такое цикл Карно?
Цикл Карно — это идеальный цикл, состоящий из двух изотермических и двух адиабатических процессов, задающий максимальный возможный КПД для двигателя, работающего между двумя температурами.
Газ под поршнем сжимается один раз быстро, а другой раз медленно до одного и того же конечного объёма. В каком случае газ нагреется больше, если сосуд не теплоизолирован?
При быстром сжатии газа он нагреется больше, чем при медленном. В быстром процессе тепло не успевает передаваться через стенки сосуда, поэтому сжатие происходит практически адиабатически, вызывая значительное увеличение температуры. При медленном сжатии часть теплоты уходит через стенки, и температура растёт меньше.
Возможна ли передача телу некоторого количества теплоты без повышения температуры тела?
Передача теплоты без повышения температуры возможна в фазовых переходах. Например, при плавлении льда или кипении воды полученная теплота расходуется на изменение агрегатного состояния, а температура остаётся постоянной.
При накачивании шины с помощью велосипедного насоса его корпус заметно нагревается. Почему это происходит?
При накачивании шины велосипедным насосом его корпус нагревается из-за адиабатического сжатия воздуха. При быстром движении поршня газ не успевает отдавать тепло окружающей среде, и внутренняя энергия возрастает, повышая температуру.
Зимой температура окружающей среды ниже, чем летом. Означает ли это, что КПД двигателей внутреннего сгорания зимой выше, чем летом?
КПД двигателя внутреннего сгорания зависит от разности температур нагревателя и холодильника. Зимой температура окружающей среды ниже, что увеличивает разность температур, а значит, теоретически КПД может быть выше. Однако на практике холодный воздух увеличивает вязкость масла и создаёт дополнительные сопротивления, что снижает эффективность работы двигателя.