Химическая термодинамика
Страница 11

Так, например, водород и кислород, соединяясь со взрывом, при обычных температурах образуют воду, при высоких температу­рах реагируют обратимо, а при температуре выше 4000 К существование водяного пара практически невозможно. Таким образом, разность энтальпий реакции еще не определяет возможности ее протекания в данных конкретных физических условиях.

Изменение химической энергии зависит от условий, поэтому раз­витие химических реакций, как и всех остальных процессов, на­пример тепловых, определяется вторым началом термодинамики. Согласно второму началу термодинамики (сформулированному в окончательной форме Клаузиусом и Гельмгольцем в середине XIX в.) теплота может переходить в работу только при нали­чии разности температур и не целиком, а с определен­ным термическим коэффициентом полезного действия (η):

   (12)

где A — работа, полученная за счет перехода теплоты от тела с вы­сокой температурой (Т1) к телу с низкой температурой (Т2); Q1 — теплота, взятая у нагретого тела с температурой Т1; Q2 — теплота, отданная холодному телу с температурой Т2.

Учитывая, что температура выражена в абсолютной шкале, мы видим, что КПД тепловых машин вообще невелик. Например, КПД теплоэлектроцентрали, работающей с перегревом пара до 673 К и с конденсатором при Т2 =323 К

 или 52%

(И это без учета всех остальных потерь в рабочем цикле турбин и механических потерь!)

Таким образом, для любых процессов, протекающих под дей­ствием разности потенциалов (grad P), каковой для тепловых про­цессов является разность температур, для элект­рических — разность потенциалов, для механи­ческих — разность высот и т.д., общим является сравнительно низкий коэффициент полезного действия. Значение КПД обращается в единицу, если в уравнении (12) Т20, но абсолютный нуль недостижим. Следовательно, всю энергию нагретого тела при температуре Т1, в работу превратить нельзя.

Другие статьи из раздела

Фракционный состав нефтей и конденсатов

Рис. 1.1. Фракционный состав нефтей и конденсатов. Конденсаты: 1 – Харасавейский; 2 – Печорокожвинский; 3 – Уренгойский; 4 – Василковский; 5 – Вуктыльский; 6 – Средневиюльский; 7 – Нефть СМТО; 8 – ДК. Рисунок 1.2. 1 - коромысло; 2 – неподвижный штатив; 3 – регулировочн...


Шпинель. Структура шпинели

Формула главного представителя группы шпинели — MgAl2O4. Название, вероятно, происходит от лат. “спинелла” — маленький шип, что связано с октаэдрической формой кристаллов. Химический состав — содержание (в %): MgO — 28,2; Аl2Оз — 71,8; обычны примеси железа, хрома, цинка, марганца. Цвет — зеленовато-с...


Спирты

1.Строение этилого спирта. Этиловый спирт С8Н6О-бесцветная жидкость со своебразным за- коном, легче воды Р=0,8г/см , кипит при t-78,3 С, хорошо раство- ряется в воде и сам является растворителем многих неорганиче- ских и орг...