Г. МЕТОД КРУГОВЫХ ПРОЦЕССОВ

Зачастую можно получить практически важные результаты непосредственно из основной формулы второго закона, выведенной в разделе В. Рассматривая какое-либо явление, например испарение жидкости, или химическую реакцию, или световое давление, можно всякий раз попытаться сконструировать на основании этой формулы перпетуум мобиле второго рода. После этого условие невозможности создания такой машины часто уже дает ценные сведения о только что рассмотренном явлении. Как правило, рассматривают машину Карно, которая работает между двумя соседними источниками тепла и Если -работа, совершенная при одном цикле, и отнятое от источника тепло, то с учетом коэффициента полезного действия Карно должно выполняться

В частности, при изотермическом и обратимом круговом процессе совершенная работа должна быть равной нулю. Для того чтобы получить представление об этой своеобразной методике, обсудим некоторые частные примеры.

Значение, которое придается методу круговых процессов в различных курсах термодинамики, в большой степени зависит от вкуса автора. Действительно, все полученные с помощью этого метода результаты могут быть получены и при использовании метода термодинамических функций (см. раздел Д), причем эти последние методы часто позволяют выполнить необходимые расчеты элегантно и сжато. В этом смысле метод круговых процессов мог бы показаться вообще излишним, однако его преимущество состоит в том, что мы имеем дело непосредственно с интересующим нас процессом. Метод требует определенной изобретательности, когда речь идет том, чтобы найти обратимый путь для соответствующего процесса. Обсуждаемый ниже равновесный ящик Вант-Гоффа представляет собой яркий пример подобной изобретательцости.

Из всей теории используется лишь коэффициент полезного действия Карно. Все остальные изученные следствия, как, например, существование энтропии и прочих термодинамических функций, для этого метода излишни. Не требуется использование с трудом запоминающихся формул. Поэтому отпадает опасность совершить ошибку при неправильном расчете. Вследствие этого начинающие отдают предпочтение круговым процессам как более надежным в работе. Единственное, на что следует обратить внимание при его применении, — чтобы мысленный круговой процесс мог в принципе функционировать и чтобы был правильно записан его баланс. Некоторые поучительные примеры будут приведены в ближайших трех параграфах. Только после этого, в следующем разделе, мы будем рассматривать термодинамические функции, вводимые для более общего подхода.