Невозможность вечного двигателя первого рода
Согласно первому началу термодинамики система, которая поставлена в такие условия, что она не может получать теплоту от окружающих ее тел, может совершать работу только за счет убыли своей внутренней энергии. Любая система обладает определенным запасом внутренней энергии, поэтому и работа, которую она может совершить, ограничена запасами в нутренней энергии и по этой причине является конечной. Последнее означает, что невозможна такая машина, которая бы вечно работала, не получая энергию от внешних тел.
Любая тепловая машина является периодически действующим устройством, а это значит, что ее рабочее вещество должно совершать замкнутый цикл, то есть возвращаться в исходное состояние. Поскольку внутренняя энергия есть функция состояния системы, то ее изменение по завершении цикла равно нулю (Δ U = 0). Тогда, как следует из первого начала термодинамики, система может выполнить отличную от нуля работу только в том случае, когда она будет получать отличную от нуля теплоту от внешних тел. За счет этой полученной теплоты Q она и совершит эквивалентную работу А (А = Q). Энергия, необходимая для работы тепловых двигателей извлекается при сжигании угля, газа, нефти и других природных ресурсов.
Воображаемый двигатель, который мог бы совершать работу, не заимствуя энергию у внешних тел, называется вечным двигателем первого рода. На основании первого начала термодинамики можно сделать вывод: вечный двигатель первого рода невозможен. Это утверждение можно рассматривать как одну из формулировок первого начала.
Опыт Джоуля повторялся неоднократно. Брались разные жидкости, разные сосуды и мешалки, результат был один и тот же: всегда из одного и того же количества работы получалось одно и то же количество теплоты.
Дата добавления: 2015-12-19; просмотров: 24; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!