Tehnička termodinamika - Kemijsko-tehnološki fakultet

___________________________________________________________________Kružni procesi
radnoj tvari se dovodi toplina u području B, 1, A ( Q dov. ), a u području A, 2, B
toplina se odvodi ( Q odv .). Obrnuto vrijedi za lijevokretni proces.
Ako kod kružnog procesa promatramo unutarnju energiju radnog medija,
vidimo da ona prilikom promjene stanja mijenja svoju vrijednost, ali tako da
konačno ponovo poprima svoju polaznu vrijednost jer se radna tvar vraća u
početno stanje. Prema tome, unutarnja energija na početku i na kraju zatvorenog
procesa poprima iste vrijednosti tako da je promjena unutarnje energije
Prema I. glavnom zakonu
pri čemu je ukupno iskorištena toplina
Zbog ∆U = 0, dobivamo
∆U = 0
Q = ∆U + W
Q = ( Q dov. ) – ( Q odv .).
W = ( Qdov.
) – ( Qodv.).
Vidimo da je kod kružnog procesa dobiveni rad jednak razlici dovedene i odvedene
topline.
Važan kriterij za ocjenjivanje pretvorbe ogrjevne topline, Q dov. u mehanički
rad W pruža nam tzv. termički stupanj djelovanja η nekog desnokretnog
kružnog procesa.
η
W
= =
Qdov.
Qdov.
− Qodv.
Qdov.
= 1 −
Qodv.
< 1
Qdov.
η je uvijek manje od jedinice budući da se u kružnom procesu uvijek pojavljuje
toplina Q odv. koju treba odvesti. Radna tvar, međutim, nije u stanju da sama po
sebi izvrši kružni proces jer, kako smo vidjeli, u jednom dijelu procesa treba toj
tvari dovoditi toplinu, a u drugom dijelu je od te tvari odvoditi. U tu svrhu
potrebna su dva toplinska spremnika od kojih jedan dobavlja dovedenu, a drugi
preuzima odvedenu toplinu. Prvi se može nazvati ogrjevni spremnik (topli
spremnik, izvor topline), a drugi rashladni spremnik (hladni spremnik, ponor
topline). Navedeni spremnici su bitni sudionici procesa. Svakako da topli spremnik
ima višu temperaturu od hladnoga. Dovod i odvod topline ne uzrokuje
promjene u radnoj tvari jer se na kraju procesa ona vraća u početno stanje.
Promjene ostaju u toplinskim spremnicima jer se iz jednoga toplina odvodi, a u
drugi dovodi. Prema tome, prijelaz topline iz toplog spremnika preko kružnog
105