ym104432846
Вставьте ссылку на видео из Youtube, Rutube, VK видео
Задайте вопрос по видео
Что вас интересует?
00:00:23
Теорема Карно и обратимые циклы:
  • 1. Рассмотрена теорема Карно и доказана невозможность существования тепловой машины с КПД выше обратимого цикла при заданных температурах нагревателя и холодильника
  • 2. Обсудили необходимость реализации обратимого рабочего цикла и определили дальнейшие шаги по изучению обратимых и необратимых процессов в тепловых машинах
  • 3. Установлено, что передача тепла между телами происходит исключительно от более нагретого тела к менее нагретому, что делает невозможной передачу тепла обратно без дополнительной работы
00:01:34
Необратимые процессы и передача тепла:
  • 1. Рассматривается процесс передачи тепла между телами различной температуры через тепловой контакт
  • 2. Утверждено, что передача тепла возможна исключительно от горячего тела к холодному, при этом горячее тело повышает свою температуру, а холодное — снижает
  • 3. Предложено использовать условную аналогию с банкой-нагревателем, банкой-холодильником и рабочим телом-поршнем для наглядности процессов
00:02:49
Идеальная тепловая машина и адиабатические процессы:
  • 1. Необходимо обеспечить одинаковую температуру рабочего тела и холодильника при передаче тепла (адиабатические процессы)
  • 2. При расширении рабочего тела происходит его охлаждение, при сжатии — нагревание
  • 3. Для охлаждения рабочего тела требуется привести его в контакт с нагревателем
00:03:26
Квазистатические и изотермические процессы:
  • 1. Цикл рабочего тела состоит из двух изотермических процессов (при контакте с нагревателем и холодильником) и двух адиабатических процессов (перенос рабочего тела между ними)
  • 2. В ходе процесса рабочее тело медленно расширяется при контакте с нагревателем, чтобы компенсировать потерю тепла и достичь постоянной температуры
  • 3. После охлаждения рабочего тела в холодильнике происходит обратный адиабатический процесс сжатия до достижения температуры нагревателя
00:04:50
Цикл Карно и графическое представление:
  • 1. Изображён цикл Карно для идеального газа в координатах давление-объем, проведённый изотермическими процессами при двух различных температурах
  • 2. Процесс включает расширение рабочего тела (точки 1 → 2), теплообмен с нагревателем, охлаждение до температуры холодильника (точка 3), адиабатическое сжатие (точка 4)
  • 3. Цикл замыкается возвратом рабочего тела в исходное состояние (точка 1), при этом совершается механическая работа, площадь которой равна работе машины за цикл
00:06:40
Эффективность тепловой машины Карно:
  • 1. Рассмотрена теорема Карно и цикл Карно, составляющие теоретическую основу термодинамики
  • 2. Установлено, что тепловая машина Карно обладает высокой эффективностью и используется для сравнения КПД реальных тепловых машин
  • 3. Введён коэффициент полезного действия тепловой машины Карно, связанный с температурами нагревателя и холодильника
0: В этом ролике мы продолжаем разговор про тепловую машину карно. Он существенно опирается на 1 ролик. Если кто его не посмотрел, посмотрите, пожалуйста. Вот ссылка и самое
1: Существенное, что было сделано в 1 ролике, это доказано теорема карно о том, что если существует тепловая машина возможным коэффициентом полезного действия при данных темпера.
2: Температурах нагревателей холодильника, то рабочий цикл такой машины обязательно должен быть обратимым.
3: Ну а теперь мы должны задать вопрос. Вот пока что мы про обратимый цикл говорили формально. Каким образом этот цикл можно реализовать и этот следующий шаг мы проделаем в этом ролике.
4: И чтобы сконструировать обратимый цикл, нам надо сначала понять, какие термодинамические процессы являются обратимыми, а какие необратимыми и в этом смысле недопустимыми в идеальной тепловой машине. И, конечно, мы
5: Знаем, что необратимым является процесс передачи тепла при непосредственном контакте 2 тел с разной температурой тепло всегда передаётся от горячего тела к холодному, так что температура горячего тела понижает.
6: Холодного повышается, и температуры выравниваются, и никогда не бывает, наоборот, чтобы тепло передавалось от холодного тела к горячему, холодное тело понижало свою температуру, а горячее, наоборот, повышало при непо.
7: Тепловом контакте, конечно, так что все такие процессы, когда тела с разной температурой касаются друг друга, должны быть исключены.
8: А теперь, как и в прошлом ролике, вот эта банка будет условно изображать нагреватель. Вот эта банка столь же условно изображать холодильник, ну а поршень и воздух внутри будут изображать.
9: Рабочее тело из того, что только что было сказано, следует, что, когда рабочее тело находится в тепловом контакте с холодильником, оно должно иметь температуру холодильника, чтобы не было тепловых утечек. А когда оно находится?
10: В тепловом контакте с нагревателем оно должно иметь температуру нагревателя. Но спрашивается, как же тогда мы можем отнимать тепло у нагревателя и передавать его рабочему телу, если они имеют
11: Одинаковую температуру и точно также отнимать тепло у рабочего тела и передавать его холодильнику. Все дело в том, что у нас есть такая вещь, как адиотиком процессы, когда рабочее тело тепло.
12: Изолированно и мы его расширяем. Оно охлаждается и точно также, когда мы его сжимаем и оно не может отдавать тепло наружу, оно нагревается и тогда, когда мы приводим
13: Рабочее тело в контакт с нагревателем нам нужно отнять.
14: Тепло мы начинаем рабочее тело расширять очень медленно. Оно хотело бы остыть при этом, но теплота возмещается, поступая в рабочее тело от нагревателя. Процесс должен
15: Происходить очень медленно, и такие процессы называются квазистатическими. Значит, это у нас изотермический, то есть происходящий при постоянной температуре квазистатический процесс. И точно также при контакте с холодильником мы сжимаем
16: Рабочее тело, но если бы оно было не в контакте, оно бы нагревалось, а так мы его очень медленно сжимаем, и избыточное тепло уходит в холодильник.
17: Ну а ещё нам нужно будет переносить рабочее тело от нагревателя к холодильнику. Мы его отняли при температуре нагревателя от нагревателя, а теперь его надо остудить, и мы расширяем рабочее тело до тех пор, пока оно.
18: Адиабатически не достигнет температуры холодильника, ну а в обратную сторону мы отняли его от холодильника и сжимаем, пока оно адиабатически не достигнет температуры нагревателя, и, таким образом, весь процесс, весь цикл
19: Будет состоять из 2 изотермических в контакте с тепловыми резервуарами и 2 адиабатических при переносе от 1 резервуара к другому процессов.
20: Теперь мы изобразим цикл карно для идеального Газа в координатах давления и объёма. Проведём сначала изотермы при 2 разных температурах подчиняющиеся закону бойля мариотта пв. Есть кон.
21: Верхняя изотерма соответствует температуре нагревателя, а нижняя температуре холодильника пусть рабочее тело находится в состоянии, которое помечу точкой 1 отсюда мы начинаем изотермический процесс.
22: Увеличивая объём рабочего тела, которое при этом отбирает тепло у нагревателя и доходим до состояния 2, теперь рабочее тело отделяется от нагревателя, и мы продолжаем расширять его.
23: Тически, то есть теплоизолировано, пока оно не остынет до температуры холодильника. Пометим это состояние точкой 3. Отсюда начинается изотермическое сжатие, при котором
24: Рабочее тело отдаёт тепло холодильнику, и нам надо попасть в такую точку 4, которая лежит на диабате, проходящей через точку 1 по этой адиабате, отнятое от холодильника рабочее тело возвра.
25: Вращается в первоначальное состояние на этапах 1, 2 и 2, 3. Рабочее тело расширяется и совершает механическую работу на этапах 3, 4 и 4, 1 рабочее тело сжима.
26: Внешней силой и для этого сжатия требуется совершать над ним механическую работу, так что работа, которую машина совершает за цикл, представлена на этом графике площадью этого цикла.
27: А теперь, в заключении этого ролика, я хочу сказать, почему тепловая машина карно, это так круто. Во первых, теорема карно, которую мы доказали в предыдущем ролике, и цикл карно, который мы рассмотрели в этом ролике составля.
28: Настоящую теоретическую основу термодинамики, которая делает возможным в дальнейшем развивать термодинамику как настоящую математическую науку и в мысленных экспериментах, проводимых с помощью идеальной тепло.
29: Машины карно было получено много разных важных теоретических результатов, касающихся термодинамических систем, вплоть до термодинамики излучения. Во вторых, тепловая машина карно обладает
30: И большей эффективностью, а поэтому с ней можно сравнивать и разные реальные тепловые машины, и смотреть, насколько они не дотягивают до того кпд, которым обладает это идеальное устройство.
31: Меня, но для этого нужно сделать следующий шаг и ввести этот самый коэффициент полезного действия тепловой машины карно, а для этого надо связать этот кпд с температурами нагревателя и холодильника. Сам корно это
32: Ещё не сделал. Ну и вообще, здесь надо заметить, что его работа, опубликованная в 1824 году, в каком-то смысле оказалась преждевременной. Современники её не поняли. А следующий шаг развития термодинамика получила уже
33: Опубликованных в конце Сороковых годов работах рудольфа клаузиуса, уильяма томпсона, который стал потом лордом кельвином, а кельвином он стал именно потому, что ввёл с помощью тепловой машины карно абсолютную.
34: Калу температур. И об этом мы поговорим в следующем ролике.