10. ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ

Мы уже доказали, что никакая машина, работающая между двумя температурами, не может иметь к. п. д. больший, чем к. п. д. обратимой машины, работающей между этими же температурами. Таким образом, (59) выражает наиболее высокий к. п. д., какой только может иметь машина, работающая между температурами

Для большинства тепловых машин низшая температура представляет температуру окружающей среды и поэтому является нерегулируемой. Из термодинамических соображений желательно, чтобы температура была как можно выше. Конечно, не следует забывать, что действительный к. п. д. вообще значительно ниже, чем максимальный к. п. д. (59), так как все тепловые машины далеки от того, чтобы быть обратимыми.

Цикл Карно, действующий в обратном направлении, может быть использован для того, чтобы извлечь количество теплоты из источника с более низкой температурой путем поглощения определенного количества работы Из (43) и (58) легко выводим, что

На таком принципе можно сконструировать холодильную машину, используя температуру окружающей среды как более высокую температуру Цикл Карно, работающий в обратном направлении, можно поэтому использовать для того, чтобы извлечь теплоту из тела, охлажденного до температуры которая ниже температуры окружающей среды Из (60) очевидно, что количество работы, необходимое для того, чтобы извлечь данное количество теплоты из тела, температура которого с понижением этой температуры возрастает.

Как и у обычной тепловой машины, к. п. д. холодильной машины значительно ниже, чем термодинамический к. потому что в холодильных машинах всегда происходят необратимые процессы.

Задачи

(см. скан)