1. За яких умов за рахунок внутрішньої енергії може бути здійснена максимальна робота?

Здійснення механічної роботи в сучасних машинах і механіз мах в основному відбувається за рахунок внутрішньої енергії ре човин. Прикладом таких механізмів може бути тепловий двигун. ^ Тепловий двигун — це пристрій, що перетворює внутрішню

енергію палива на механічну енергію.

Отже, на попередніх уроках ми розглядали чотири термодина мічні процеси (ізотермічний, ізохорний, ізобарний і адіабатний): за T = const Q = A_r; за V = const Q = DU; за p = const Q = DU+ A_r. за Q = 0 A = -DU.

Але які з цих процесів необхідні для розв'язання поставленої проблеми — отримання максимальної роботи за рахунок внутріш ньої енергії палива? Очевидно, максимальна робота буде здійсню ватися в таких процесах, у яких виключено контакт гарячого тіла з холодним, оскільки в разі такого контакту відбувається теплопе редача без здійснення роботи.

Такими процесами можуть бути ізотермічний і адіабатний. У першому процесі розширення газу відбувається за постійної тем ператури, а в другому — газ розширюється без теплообміну з на вколишніми тілами.

Повне використання внутрішньої енергії для здійснення робо ти можливо лише за однократного розширення газу, яке припи няється, тільки но тиск газу стає однаковим із зовнішнім тиском. Для того щоб робота розширення газу могла бути здійснена знову, поршень має бути знову переведений у вихідне положення. Щоб повернути поршень у вихідне положення, газ необхідно стиснути до початкового об'єму. При цьому зовнішня сила має здійснити ро боту стискання. Але якщо стискання газу відбуватиметься за тієї ж температури (тобто за тією ж ізотермою), то робота зовнішньої сили виявиться однаковою з роботою розширення газу, а корисна робота за цикл дорівнюватиме нулю. Звідси висновок: ^ стискання має відбуватися за більш низької температури.

Отже, перед стисканням необхідно знизити температуру робо чого тіла (газу).