Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Неравенство Клаузиуса. Энтропия. Тепловой поток. Виды тепл-х Потоков.
Предположим, что рассматриваемое тело может обмениваться теплотой лишь с N бесконечными тепловыми резервуарами, внутренняя энергия которых столь велика, что при рассматриваемом процессе температура каждого остаётся строго постоянной. Предположим, что над телом был совершён произвольный круговой процесс, то есть по окончании процесса оно находится абсолютно в том же состоянии, что и в начале. Пусть при этом за весь процесс оно заимствовало из i -го резервуара, находящегося при температуре Ti, количество теплоты Qi. Тогда верно следующее неравенство Клаузиуса: В общем случае теплообмена со средой переменной температуры неравенство принимает вид Здесь dQ(T) — количество теплоты, переданное участком среды с (постоянной) температурой T. Это неравенство применимо для любого процесса, совершаемого над телом. В частном случае квазистатического процесса оно переходит в равенство Математически это означает, что для квазистатических процессов можно ввести функцию состояния, называемую энтропией, для которой Для неквазистатических процессов такое определение энтропии не работает. Например, при адиабатическом расширении газа в пустоту Квазистатический процесс в термодинамике — идеализированный процесс, состоящий из непрерывно следующих друг за другом состояний равновесия. Процесс теплопроводности неразрывно связан с распределением температуры внутри тела. Температурное поле. Температура, как известно, характеризует тепловое состояние тела и определяет степень его нагретости. Так как тепловое состояние отдельных частей тела в процессе теплопроводности различно, то в общем случае температура t является функцией координат х, у, z и времени t, т. е.
Рис. 1. К расчету теплового потока. Плотность теплового потока - количество теплоты Qi, проходящее через элементарную площадку dFi, расположенную под углом j к плоскости, касательной к изотермической поверхности в единицу времени (рис. 1), определяется: Так как dF=dFlcosj является проекцией площадки dFl, на изотермическую поверхность, то количество теплоты, протекающее через элементарную площадку dFl за время dt, запишется как
|