Обратимые тепловые двигатели Филипса и Карно с реальным газом в качестве рабочего тела

Аннотация

Целью данной работы является исследование квазистатических тепловых двигателей Филипса и Карно, в рамках которого осуществлен сравнительный анализ их работы как для циклов с рабочим телом «идеальный газ», так и для циклов с рабочим телом «реальный газ». В качестве основного метода исследования использован метод термодинамических потенциалов. В результате проведѐнной работы установлено, что существующая формулировка теоремы Карно справедлива только для рабочего тела «идеальный газ». Таким образом можно сделать вывод о том, что в общем случае теорема Карно может быть сформулирована, например, так: «Коэффициент полезного действия обратимого теплового двигателя максимален, не зависит от свойств теплового двигателя и является функцией температур только горячего и холодного резервуаров: η=1-ƒ(t₁,t₂), где ƒ(t₁,t₂) – функция только температур t₁ и t₂ горячего и холодного резервуаров. Данная формулировка справедлива только для рабочего тела «идеальный газ». В случае использования в качестве рабочего тела реального газа коэффициент полезного действия теплового двигателя, помимо зависимости от температур горячего и холодного резервуаров, является функцией термодинамических характеристик рабочего тела и типа теплового двигателя, а своего максимального значения для данного вида рабочего тела и типа двигателя он достигает при наличии обратимости рассматриваемой системы».