绝对温度热力学尺度

绝对温度热力学尺度

本文将用可逆式热发动机来定义温度的绝对热力学尺度。

绝对温度热力学尺度

卡诺定理我们知道,所有在相同温度范围内运行的可逆式热机的效率都相同。

这意味着可逆式热发动机的效率是其温度极限的函数。

η=f(t1.T2.)…(1)

而且我们也知道,任何一台热机的效率都是其工作输出和热输入的比率。

η=工作输出/热输入

η=W/Q1.

η=(Q1.–Q2.)/Q1.

η=1–(Q2./Q1.)…(2)

从方程(1)和(2)可以得出结论

η=f(t1.T2.)=1–(Q2./Q1.)

我们也可以将上述方程写成

Q1./Q2.=F(t1.T2.)

注:以上关系仅适用于可逆式热机。

现在我们将使用上述关系来定义温度的绝对热力学尺度。

系列热机

上面的图表我们可以说

Q1./Q2.=F(t1.T2.)…(3)

Q2./Q3.=F(t2.T3.)…(4)

现在我们可以用等效的热引擎AB来代替热机A和B。

等效热发动机

对于本案

Q1./Q3.=F(t1.T3.)…(5)

使用关系(3)和(4)in(5)

F(t)1.T3.)=F(t1.T2.)/F(t)2.T3.)…(6)

只有在以下情况下才可能建立关系(6)

F(t)1.T3.)=Ø(t1.)/Ø(t3.)…(7)

这些函数(t1.)和(t)2.)定义为绝对温度刻度。

Ø(t1.)/Ø(t3.)=T1./T型2.

将此放入方程(7)

F(t)1.T3.)=T1./T型3.

将此放入方程(5)

Q1./Q3.=T1./T型3.

上述关系可解释为

源和水槽的温度比总是等于(从源)和热(汇)的可逆吸收热量的比率热机.

另请阅读:

不可逆转的原因是什么?

什么是热泵?

热力学第二定律是什么?

什么是热力学平衡?

留下答复

您的电子邮件地址将不会发布。已标记必填字段*

这个网站使用Akismet来减少垃圾邮件。了解如何处理您的评论数据.