§ 81. Холодильная машина

Обратимый процесс, как уже указывалось, характеризуется тем, что если его провести в обратном направлении, то тело, участвующее в процессе, пройдет через те же состояния, но в обратном порядке. В применении к циклу Карно это означает, что тепло будет передаваться не от нагревателя к холодильнику, а наоборот — от холодильника к нагревателю.

Обращенный цикл Карно начинается с того, рабочее тело, находящееся, например, в состоянии, соответствующем точке А (рис. 94), адиабатно расширяется до состояния, отвечающего точке прямом цикле процесс начинается с изотермического расширения). Затем следует изотермическое расширение до состояния С. На этих первых двух стадиях цикла рабочее тело, расширяясь, совершает работу. Во второй половине цикла — вдоль адиабаты и изотермы рабочее тело сжимается и работа сжатия производится над телом внешним источником энергии. Как было только что показано, эта работа превосходит работу, совершенную самим телом в первой половине цикла. Поэтому результатом обратного цикла Карно будет не внешняя полезная работа, а перенос тепла от холодильника к нагревателю, т. е. менее нагретого тела к более нагретому.

Рис. 94.

Нетрудно убедиться в том, что рабочее тело при обратном процессе Карно проходит через те же промежуточные состояния, что и при прямом, но в обратном порядке.

Если установка, работающая по прямому циклу Карно, служит для превращения теплоты в механическую работу, т. е. является тепловым двигателем, то машина, действующая по обратному циклу Карно, используется для передачи тепла от менее нагретого тела к более нагретому, т. е. является холодильной машиной. С ее помощью за счет внешней механической работы тепло отнимается холодного тела и передается телу с более высокой температурой.