Приведенная теплота. Равенство (неравенство) Клаузиуса

 

Рассмотрим обратимый и необратимый циклы Карно

Обратимый цикл Карно. Для обратимого цикла коэффициент полезного действия можно вычислить по любой из полученных ранее формул

Отсюда

 или

Q₁ - количество тепла, подводимое к системе в процессе перехода из состояния 1 в состояние 2. Q₂ - отведенное тепло в течение изотермического процесса 3-4. Или для случая отвода тепла можно сказать, что к системе подведено Q’₂=-Q₂ тепла. Тогда

 (9.25)

Отношение количества теплоты, подведенной к системе, к температуре, при которой это происходит, называется приведенной теплотой. Таким образом,Q/T - приведенная теплота, передаваемая системе. Q₁/T₁ - приведенная теплота в 1 процессе. Q₂/T₂ - приведенная теплота во II процессе. На участках 2-3 и 4-1 Q=0. Следовательно, это вся теплота охватывающая цикл Карно. Таким образом, для обратимого цикла Карно

 (9.26)

Так как любой замкнутый цикл можно представить как сумму бесконечного числа циклов Карно, то для любого замкнутого обратимого цикла выражение (9.26) будет справедливо и его можно записать в следующем виде

 (9.27)

Последнее соотношение носит название равенства Клаузиуса.

Необратимый цикл Карно.В этом случае

И все равенства превращаются в неравенства

    

Q’₂=-Q₂

  (9.28)

Уравнение (9.28) называется неравенством Клаузиуса.

Объединяя (9.27) и (9.28), получим

 (9.29)

Таким образом, сумма приведенных теплот любого цикла равна нулю (обратимый процесс ) или меньше нуля (необратимый процесс).