Энтропия тепловая диаграмма

              T

                            1              2             

                            S

                             (рис. 3.3)

т.е. изохоры и являются эквидистантными линиями. При этом угловые коэффициенты изохор в соответствующих точках (Т=idem) будут одинаковы, поскольку при T=idem и . Изохоры больших удельных объемов располагаются дальше от оси ординат, т.к. при изменение энтропии, положительное, а при - отрицательное.

Рассмотрим изобарный процесс в системе координат Т-S.

Угловой коэффициент изобары (Р=const) в координатах Т-S будет

                                                                                                   (3.4)

T             

                            1                           

                            S

                            (рис. 3.4)

              T

              A

                                                   S

                          (рис. 3.5)

Через т.А проведены изохора и изобара. Изобара является более пологой линией, чем изохора, что объясняется различием угловых коэффициентов этих линий при Т=idem

                                                                                           (3.5)

поскольку Ср>Cv. Это различие показано графически отрезками подкасательных изобар Ср и изохоры Сv в точке А.

Расстояние по горизонтали (Т=idem) между изобарами и cогласно уравнению составит величину

                                                                                        (3.6)

                                                                                            (3.7)

это значит, что изобары являются эквидистантными линиями. Изобары больших давлении располагаются ближе к оси координат, , соответствует убыванию энтропии, а - возрастание энтропии.

Рассмотрим изотермический процесс в системе координат Т-S.

Изотерме (Т=const) соответствует нулевое значение углового коэффициента, поскольку это процесс с бесконечно большим значением теплоемкости. Семейство изотерм параллельно оси абсцисс. Площадь под изотермой эквивалентна количеству тепла, подводимому в процессе 1-2 (или отводимому) площадь может быть представлена произведением

                                                      и

          T

                                             или

              1              2

                                         S             

            (рис. 3.6)

Рассмотрим адиабатный процесс в системе координат Т-S.

              T              1

              2                         

              S                              S                           

                (рис. 3.7)

Адиабате соответствует нулевое значение теплоемкости(dq=0)

Адиабаты – обратимые являются изоэнтропами (S=const).

Процесс 1-2 – обратимый – идет без теплообмена с окружающей средой.

Необратимый адиабатный процесс .

Сопровождается внутренним тепловыделением (), поэтому он не будет изоэнтропийным. Площадь под - эквивалентна внутреннему тепловыделению , которое приводит к увеличению энтропии газа на величину .

Рассмотрим политропный процесс в системе координат Т-S.

Угловой коэффициент политропного процесса в системе координат T-S определяется из зависимости:

                      ,                                                                                 (3.8)

n-показатель политропы, если подставлять различные значения n от 0 до , то получается угловые коэффициенты всевозможных газовых процессов, в том числе и рассмотренные выше. [5, с.85-87]

Заключение

Изменение энтропии термодинамической системы при обратимом процессе - отношение общего количества тепла ΔQ к величине абсолютной температуры T (т.е. тепло, переданное системе, при постоянной температуре):

В технической термодинамике обычно используется не абсолютное значение энтропии, а ее изменение в каком-либо процессе.

В любом обратимом цикле изменение энтропии равно нулю. 

При протекании незамкнутых обратимых процессов изменение энтропии  теплового источника равно изменению энтропии рабочего тела, но противоположно по знаку.

При необратимых процессах изменение энтропии всей системы в целом может быть представлено как совокупность изменений энтропии рабочего тела, источника и холодильника. Это изменение будет всегда положительно.

Если в изолированной системе происходят обратимые процессы, то энтропия системы остается постоянной, если же в этой системе имеют место необратимые процессы, то энтропия такой системы возрастает. 

В термодинамике для анализа работы тепловых машин весьма широко используются энтропийные диаграммы. Наиболее распространена тепловая диаграмма T-S. Эта диаграмма удобна тем, что в ней площадь под процессом дает количество тепла, участвующего в данном процессе.

При изображении термодинамических процессов в координатах Тs по изменению энтропии легко можно определить подводится или отводится тепло в этих процессах.

Список литературы

1.                      Исаев, С.И. Термодинамика: учебник для вузов / С.И. Исаев. - М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 416 с.

2.                      Кириллин, В.А. Техническая термодинамика: учебник для вузов / В.А. Кириллин, В.В. Сычев, А.Е. Шейндлин. - М.: Энергоатомиздат, 1983. 512 с.

3.                      Лариков, Н.Н. Теплотехника: учебник для вузов / Н.Н. Лариков. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1985. – 432 с.

4.                      Теплотехника: учебник для вузов / А. П. Баскаков, Б. В. Берг, О. К. Витт и др.; Под ред. А. П.  Баскакова. — 2-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1991.- 224 с.

5.                      Техническая термодинамика: учебник для вузов / Под. ред. В.И. Крутова. - М.: Высшая школа, 1991. 384 с.   

6.                      Упоров, А.П. Основы  гидравлики,  технической  термодинамики  и теплопередачи.  Часть  II.  Техническая  термодинамика:  Учебное пособие  / А.П. Упоров. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1998.- 75 с.

22