Связь энтропии и теплоты

Вспомним, что (]Q = T (JSq, добавим к левой и правой частям этого равенства TdS_in

Поскольку.

можно записать, что где dS —dS₍j т dS_ит.

Интегрируя это равенство, получим.

Таким образом, на Т— s диаграмме площадь под кривой, изображающей процесс 1 —2, равна сумме тепловой энергии, подведенной к системе, и диссипативной функции (рис. 5.9). В обратимом процессе.

В изотермическом процессе.

В обратимом изотермическом процессе.

т.е. для обратимого изотермического процесса площадь под кривой, изображающей процесс на T—s диаграмме, равна подведенной теплоте.

Если в процессе совершается работа изменения объема, то.

Рис. 5.9. Необратимый процесс 1 —2 на Т—s диаграмме откуда.

Рис. 5.10. Изображение работы изменения объема и работы диссипации наp—Vдиаграмме Площадь под кривой 1—2 в общем случае равна разности работ процесса и диссипации (рис. 5.10), напомним, что W_;mcc < 0. Если процесс совершается обратимо, площадь под кривой 1—2 равна работе процесса.

Следует напомнить, что термодинамический процесс можно изображать на диаграмме только в том случае, если он протекает квазистатически (т.е. если свойства рабочего тела можно однозначно охарактеризовать термодинамическими параметрами, например, давлением и температурой).

На представленных выше рисунках изображены именно квазисгатическис необратимые процессы.

Пример 5.3.

Электродвигатель мощностью 5 кВт в течение часа вращает вал, который приводит в действие перемешивающее устройство. При этом вся потребляемая мощность рассеивается в окружающую среду в виде теплоты при t = 20 °C. Чему равно возрастание энтропии в результате процесса?

Решение