10. Круговий процес. Цикл Карно. Ккд теплової машини.
Термодинамічні цикли - кругові процеси в термодинаміці, тобто такі процеси, в яких початкові і кінцеві параметри, що визначають стан робочого тіла (тиск, об'єм, температура, ентропія), збігаються.
Термодинамічні цикли є моделями процесів, що відбуваються в реальних теплових машинах для перетворення тепла вмеханіческую роботу.
Цикл Карно - ідеальний термодинамічний цикл. Теплова машина Карно, що працює по цьому циклу, має максімальнимКПД з усіх машин, у яких максимальна і мінімальна температури здійснюваного циклу збігаються відповідно з максимальною і мінімальною температурами циклу Карно. Складається з 2 адиабатических і 2 ізотермічних процесів.
Цикл Карно названий на честь французького військового інженера Сади Карно, який вперше його досліджував в 1824 році.
Одним з важливих властивостей циклу Карно є його оборотність: він може бути проведений як в прямому, так і в зворотному напрямку, при цьому ентропія адіабатично ізольованої (без теплообміну з навколишнім середовищем) системи не змінюється.
Коефіцієнт корисної дії (ККД) - характеристика ефективності системи (пристрої, машини) відносно перетворення або передачі енергії. Визначається відношенням корисно використаної енергії до сумарної кількості енергії, отриманого системою; позначається зазвичай η ( «ця»). η = Wпол / Wcyм. ККД є безрозмірною величиною і часто вимірюється у відсотках. Математично визначення ККД може бути записано у вигляді:
де А - корисна робота, а Q - витрачена робота.
В силу закону збереження енергії ККД завжди менше одиниці або дорівнює їй, тобто неможливо отримати корисної роботи більше, ніж витрачено енергії.
ККД теплового двигуна - ставлення досконалої корисної роботи двигуна, до енергії, отриманої від нагрівача. ККД теплового двигуна може бути обчислений за такою формулою
,
де - кількість теплоти, отримана від нагрівача, - кількість теплоти, віддане холодильника. Найбільшим ККД серед циклічних машин, що оперують при заданих температурах гарячого джерела T1 і холодного T2. мають теплові двигуни, що працюють за циклом Карно; цей граничний ККД дорівнює
.
11. Напруженість і потенціал електричного поля. Закон Кулона.
Напруженість електричного поля - векторна фізична величина, що характеризує електричне поле в даній точці і чисельно дорівнює відношенню сили діючої на нерухомий [1] пробний заряд, поміщений у дану точку поля, до величини цього заряду:
.
Потенціал є енергетичною характеристикою поля. Він чисельно дорівнює роботі, яку треба затратити проти сил електричного поля при перенесенні одиничного позитивного точкового заряду з нескінченності в дану точку поля. Одиниця виміру потенціалу - вольт. З урахуванням (1.16)