Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Белькинд Л.Д. -> "История энергетической техники" -> 70

История энергетической техники - Белькинд Л.Д.

Белькинд Л.Д., Веселовский О.Н., Конфедератов И.Я., Шнейберг Я.А. История энергетической техники — М.: ГЭИ, 1960. — 665 c.
Скачать (прямая ссылка): istoriyaenergeticheskoytehniki1960.djvu
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 245 >> Следующая

таким обобщающим работам следует прежде всего отнести труды Ж- Б. Фурье и
С. Карно.
В работе "Аналитическая теория тепла", вышедшей в 1822 г., Фурье
установил общие законы теплопроводности, применив специальные
математические методы (ряды и интеграл Фурье), которые получи-ди широкое
применение для решения задач математической физики-Работа Фурье может
служить примером того, как решение задач, поставленных техникой,
способствует дальнейшему развитию науки-Однако теория теплорода, лежавшая
в основе воззрений Фурье, приве-
196
ла к тому, что он не смог в своем труде сделать обобщения, которые
соответствовали бы его названию: вместо "аналитической теории тепла"
фурье блестяще разработал аналитическую теорию теплопроводности.
Непосредственно от задач практики исходила теоретическая работа С Карно
"Размышление о движущей силе огня", изданная в 1824 г. Ее автор, поставив
чисто практическую задачу исследовать причины высокого расхода топлива в
паровых машинах, пришел к исключительно глубоким выводам. Он писал:
"Возникновение движущей силы обязано в паровых машинах не действительной
трате теплорода, а его переходу от горячего тела к холодному, т. е.
восстановлению его равновесия - равновесия, которое было нарушено
некоторой причиной, будь то химическое действие, как горение, или что-
нибудь иное". "Со гласно этому принципу, - писал далее Ка-рно, -
недостаточно создать теплоту, чтобы вызвать появление движущей силы:
нужно еще добавить холод; без него теплота стала бы бесполезна", - и
далее: "Повсюду, где имеется разность температур, может происходить
возникновение движущей силы".
Приведенные положения, дополненные выводом о принципиально-цикличной
работе тепловых двигателей, показывают, что Карно .впервые сформулировал
положения второго закона термодинамики. Термин "теплород", имеющийся в
приведенных словах Карно, .не означает, что он был сторонником теории
теплорода.
Уже в цитируемой работе Карно писал о том, "...что основные положения, на
которые опирается теория тепла, требуют внимательного исследования.
Некоторые данные опыта представляются необъяснимыми при современном
состоянии теории". Стремясь объяснить эти данные опыта, Карно пришел к
механической теории тепла, * утверждению первого закона термодинамики об
эквивалентности между теплотой и механической работой. Изданные в 1878 г.
руко-лиси Карно, умершего в 1832 г., показывают, что он после выхода' 8
свет своего первого труда "Размышление о движущейся силе огня" пришел к
научно обоснованному выводу о механической теории тепла и теоретически
определил величину механического эквивалента тепла 8 370,4 кГ ¦ м/ккал.
Карно разработал понятие о круговом процессе, о принципиальной
периодичности работы тепловых двигателей. Он нашел такой круговой
замкнутый процесс ("цикл Карно"), при котором между двумя температурными
уровнями Тi и Тч. можно получить максимум работы 1РИс. 3-43). Для этого
надлежит подводить к рабочему телу тепло Qi т верхнего уровня Г, при
постоянной температуре этого уровня (про-ц Сс ^-2), затем производить
расширение рабочего тела без подвода и твода тепла до тех пор, пока его
температура не понизится до значе-я нижнего уровня Тч (процесс 2,-3),
затем -- сжатие при постоянной
107
Рис. 3-43. Цикл Карно в /?-е-коор-динатах.
/ - 2-изотермическое расширение; 2- 3 - адиабатическое расширение; 3 - 4
- изотермическое сжатие; 4-/ - адиабатическое сжатие.
температуре Т2 с отводом тепла Q2 к нижнему источнику (процесс 3-4) и,
наконец, снова сжатие без подвода и отвода тепла (процесс 4--7) до тех
пор, пока температура рабочего тела не достигнет начального значения 7V В
этих условиях разность Qi-Q2 будет максимальной, а термический к. п. д.,
равный согласно выводу Карно
Тх~Т%
Т\ '
или '
1
тх'
будет наибольшим. Таким образом, работы Карно отчетливо показали, что
увеличение термического к. п. д. любого теплового двигателя прямо зависит
от повышения начальной температуры Т[ и понижения •конечной температуры
Т2 рабочих тел.
Открытие закона сохранения и превращения энергии ускорило формирование
термодинамики, поскольку первый закон термодинамики, устанавливающий
эквивалентность между теплотой и механической работой, является одним из
частных выражений общего закона эквивалентных соотношений при переходах
энергии из одного вида в другой.
После обобщений J1. Гельмгольца к работе Карно обратился У. Томсон
(Кельвин). В своем "Докладе о теории Карно", опубликованном в 1840 г., он
сделал вывод о том, что существовавшая теория тепла требует пересмотра на
основе новых детальных исследований. Занявшись ими, Томсон в трех
докладах "О динамической теории тепла" С-1'851 г.) пришел к выводу о
существовании условий, при которых превращение тепла в работу невозможно
(абсолютный нуль, о котором писал Ломоносов в своих "Размышлениях о
причинах тепла и холода"). К 1857 г. исследования Томсона привели его к
заключению о всеобщей тенденции в природе к рассеянию энергии, и он
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 245 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed