تبدیل گرما بکار توسط چرخه های نیرو

تبدیل گرما بکار توسط چرخه های نیرو

اول، کشیدن یک بلوک روی یک سطح افقی خشن با نیرویی است که از راه دور حرکت می کند.

اصطکاک در مقابل کشش مقاوم است. پس از زور از فاصله عبور کرده است، آن برداشته شده است.

بلوک پس از آن هیچ انرژی جنبشی و انرژی بالقوه آن را زمانی که نیروی شروع به کار کرد. اگر ما دمای

بلوک را اندازه گیریکنیم و سطح را پیدا کنیم، آن را بالاتر از زمانی که شروع کردیم.

(اگر دمای سرعت بالا بالا باشدفدرجه حرارت بالا می تواندباشد؛ این اساس جوشکاری درونی است.)

کار انجام شده برای حرکت بلوک به طور کامل به گرما تبدیل شده است.

مثال دوم مربوط به تکان دادن مایع غلیظ است. کار مربوط به گشتاور اعمال شده بر روی شفت در یک زاویه است.

وقتی متوقف می شود، مایع به حالت استراحت می رود و (دوباره) تغییری در انرژی جنبشی یا پتانسیل از

حالت اولیه وجود ندارد. با این حال، سیال و چرخ های دست و پا زدن بسیار داغتر از زمانی است که ما

شروع کردیم.نهایی عبور جریان از طریق یک مقاومت است.

این یک مورد از کارهای الکتریکی است که به گرما تبدیل می شود،

در واقع کارکرد یک بخاری الکتریکی را مدل می کند.

تبدیل گرما بکار توسط چرخه های نیرو

درصدها و فرمول های تبدیل کار به گرما:

تمام نمونه هایی که گفته شد  تبدیل 100٪ کار را به گرما می کنند. این تبدیل 100٪ می تواند تا زمانی

که کار ارائهشده است بدون محدودیت ادامه یابد. آیا این برای تبدیل گرما به کار درست است؟

برای پاسخ به آخرین سوال، ما باید برای ارزیابی اینکه آیا کار در یک فرآیند مشخص انجام می شود،

باید وجود داشته باشد. یکی از راه های انجام این کار این است که بپرسیم آیا می توانیم راهی

ایجاد کنیم کهاین روند می تواند باعث افزایش وزن در یک میدان گرانشی شود. اگر چنین است،

می توان گفت: “کار انجام شده است.” ممکن است گاهی اوقات دشوار باشد که ارتباط بین یک فرآیند

ترمودینامیکیپیچیده و افزایش ساده وزن، ممکن است دشوار باشد، اما این یک آزمایش دقیق برای وجود کار است.

یک نمونه از یک فرایند که در آن گرما به کار تبدیل می شود، توسعه گرمادهی (دمای ثابت) یک گاز ایده آل است،

سیستم گاز داخل محفظه است. با افزایش گاز، پیستون بر روی برخی از دستگاه های خارجی کار می کند.

برای یک گاز ایده آل، انرژی داخلی یک تابع از درجه حرارت است، به طوری که اگر دما برای برخی از فرآیند ثابت باشد،

تغییر انرژی داخلی صفر است. برای حفظ دما در طول گسترش، حرارت باید تامین شود.از آنجا که $ \ Delta U = 0، $،

قانون اول فرم $ Q = W $ را می گیرد. این فرآیند است که 100٪ تبدیل گرما به کار است.

تبدیل گرما بکار توسط چرخه های نیرو