Термодинамика это просто.

[Dachnik]

Отцы основатели термодинамики, экспериментируя в воздухом, который при небольших отклонениях от нормальных условий, ведет себя практически, как идеальный газ,  первые установили связь между равновесными макроскопическими параметрами газовых систем.
Равновесными, значит процессы идут по всему объему одновременно. Например при повышении температуры нагревается весь объем газа равномерно, соответственно и расширяется..
Макроскопические, значит объемы в литрах и декалитрах, но не физические точки, типа одиночной молекулы.

Эти связи называют газовыми законами и формулируют так.
                                                                        
1. Для данной массы газа при постоянной температуре  давление газа изменяется обратно пропорционально объему (закон Бойля-Мариотта):
                                                          \(PV = Const\)
При сжатии газа его надо охлаждать, тогда процесс будет изотермическим.
Изотермический процесс представляется на графике гиперболой, которая называется изотермой .

2. Для данной массы газа при постоянном давлении  объем газа изменяется линейно с температурой (закон Гей-Люссака):
                                              \(V = V_0(1 + \frac {T}{273^oK})\)

где  V_o - объем газа при 0^oС 273^oK, V - объем газа при температуре  T^o K,
  
3. Для данной массы газа при постоянном объеме  давление газа изменяется линейно с температурой (закон Шарля):
                                               \(P = P_0(1 + \frac {T}{273^oK})\)

где P₀  - давление газа при 273^oK, P - давление газа при температуре T^oK,
 
Вертикальная прямая при постоянном давлении рис. 4 называется изобарой,
на рис. 5 изохорой.

[Dachnik]

На основании опытов с различными газами итальянский ученый А.Авогадро установил следующий закон:
При одинаковых температуре и давлении в равных объемах любого газа содержится одинаковое число молекул.
Этот объем для любого газа оказался V_M = 22,414 литра.
Но молекулы разных имеют разные массы, потому мольные массы m_M (M) разных газов разные
Потому, анализируя газовые законы, Клайперен составил уравнение.
                                                       \(PV = kT\)
Где у него коэффициент к должен учитывать разные свойства газов.
Менделеев, исходя из закона Бойля-Мариотта принял P*V = 1  и температуре 273⁰К \(k = \frac {1}{273} = 0,00366\)
Если объем уменьшить в два раза, давление увеличится в два раза, то PV не изменится.
Значит при температуре 273⁰К получаем равенство \(1 =kT = \frac {273}{273} = 1\)
Размерность к определяется из равенства размерности левой части правой.
К = PV/T
кГ/метр²*метр³/градус ⁰К = кГ*метр/градус = 9,81Дж/градус.
Если вместо кГ веса, поставить кг массы, то физический смысл этого коэффициента пропадает
В современных справочниках этот коэффициент отображают так.

Универса́льная га́зовая постоя́нная (также — постоянная Менделеева)— термин, впервые введённый в употребление Д. Менделеевым в 1874 г. Численно равна работе расширения одного моля идеального газа в изобарном процессе при увеличении температуры на 1 К.

 

[Dachnik]

 Сначала приведу определение цикла Карно из Вики...

В термодинамике цикл Карно́ или процесс Карно — это обратимый круговой процесс, состоящий из двух адиабатических и двух изотермических процессов[1]. В процессе Карно термодинамическая система выполняет механическую работу и обменивается теплотой с двумя тепловыми резервуарами, имеющими постоянные, но различающиеся температуры. Резервуар с более высокой температурой называется нагревателем, а с более низкой температурой — холодильником[2].

Я бы не назвал этот процесс обратимым.
По завершению цикла не все тепло, полученное при изотермическом расширении, возвращается в начальный объем газа.
Откуда обратимость?
Обратимость будет, когда теплота в начальный объем не добавляется и работа, при расширении объема газа, возвращается при его сжатии. Нагревателя и холодильника нет, процесс полностью адиабатический. Тогда КПД равен нулю.
Если под обратимостью понимать цикл холодильника, то это другой цикл.
В интернете множество диаграмм цикла Карно, посмотрите их сами, а мне тута места жалко, на всякую дребедень
В тепловых процессах не бывает отдельных изохор, отдельных изотерм. При любом динамическом тепловом процессе,
они участвуют совокупно. Потому использую уравнение Менделеева-Клайперона  для 1 моля газа  \(PV = RT\)
В этой цитате Академики приврали      

(R), универсальная  постоянная, входящая в ур-ние состояния 1 моля идеального газа: pv=RT (см. КЛАПЕЙРОНА УРАВНЕНИЕ), где р — давление, v — объём моля, Т — абс. темп-pa. Г. п. по своему физ. смыслу — работа расширения 1 моля идеального газа под пост. давлением при нагревании на 1 К. .... Численное значение Г. п. в единицах СИ
8,31441 Дж/(моль•К).
Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

Т это не абсолютная температура в кельвинах, а изменение температуры газа в кельвинах
Потому с этим тута и путаются.
Тепловой цикл начинается с точки отсчете №1, где То = 0^оС = 273^о  Р = 1кГ/см² V = 1 моль = 22,414 литров = 22414 см³. Конечная температура 273^оС
При площади поршня 100 см² длина перемещения поршня при удвоении объема 224,14 см.
В процессе данного цикла масса не меняется.
Смотрите рисунок.

Процесс 0 - 1  Нагреватель имеет неограниченный запас тепла и нагревает неизменяемый объем газа на 273^оС
Такая цифра позволит упростить расчеты.
Объем в точке 1 не меняется - 22,414 литр = 0,0224 метр³, давление увеличилось на 1 кГ/см², Т повысилась на 273^оК
От нагревателя поступит количество теплоты Q = 2P*0.5V = P*V = RT = 8,31441 Дж/моль.градус К * 273^оК = 2269 Дж

Процесс 1 - 2  Поршень начинает перемещаться, газ начинает расширятся, давление падает до начального, температура должна упасть до начальной,
но нагреватель продолжает работать. Избыточное давление 1 кГ/см² сохраняется.
При площади поршня 100 см² длина перемещения поршня при удвоении объема = 22414 см³/100 см² = 224,14 см = 2,241 метра.
Избыточное давление на поршень 1 кГ/см² * 100 см² = 100 кГ
Работа при перемещении поршня = 100 кГ*2,421 метр = 224 кГм  224*9,81 = 2197,44 Дж
Куда пропало  2269 Дж - 2197,44 = 72 Дж.
Это значит величина Г.п. не 8,31441 Дж/(моль•К), как у академиков, а 2197/273 = . 8,0476 Дж/(моль•К)

Процесс 2 - 3  Включается холодильник и при постоянном объеме давление и температура падают до начальных значений,
но объем сохраняется  22,414*2 = 44,828 литра (Поршень в этом положении стоит неподвижно)
Все тепло процессов 0 -1 и 1-2 ушло в холодильник. Сколько пришло, столько и ушло.

3-4 начинается процесс адиабатного сжатия. При котором параметры газа в конце этого процесса должны сравняться с параметрами в точке 1.
Но тут процесс сжатия сопровождается повышением давления \(P = P_0\frac {V}{V_0}\)
Это аналогично сжатию пружины F = kX
\(k = \frac {100 кГ}{2.24 м} = 44,642 кГ/метр\)
\(E = kX^2/2 = .44,642*2.24^2/2 = 112 кГм \)
112кГм*9,81 = 1098,7 Дж
По первым двум процессам газ получил 2197,44*2 = 4394,88 Дж
\(КПД будет \frac {4394,88 - 1098,7}{4394,88} = 75 процентов \)
Это значит, что КПД цикла Карно не может превысить 75%

[Dachnik]

Дискуссия не получилась.
Наверное потому, что обсуждалась не завершенная тема.
Сообщением о цикле Карно, я тему завершил и желающие могут поучить меня циклу Карно и термодинамике.
То, что я восприму как злостный флуд, уберу, но не сразу, сначала отвечу.
Пускай повесит на всеобщем обозрении.

[Болгарин]

Дискуссия не получилась.
Наверное потому, что обсуждалась не завершенная тема.
Сообщением о цикле Карно, я тему завершил и желающие могут поучить меня циклу Карно и термодинамике.
То, что я восприму как злостный флуд, уберу, но не сразу, сначала отвечу.
Пускай повесит на всеобщем обозрении.

Вашкевич идет с безтопливными генераторами и безяйцеклеточными зиготами к твоим дачам!

 

[Dachnik]

Для цикла Карно запас тепла в нагревателе неограничен, масса газа не расходуется.
Сколько тепла получит столько и отдаст \(\Delta Q = 0\)
Энтропия \(\oint\frac {\Delta Q}{T} = \frac {0}{T} = 0\)
С паровозом хуже дело.
Как только солярка кончится, то ждет его тепловая смерть, но не такая страшная, просто встанет и будет замерзать, как ямщик в поле.  \(\Delta Q < 0\)  Тепло будет отдавать, а согреться нечем. \(\oint\frac {\Delta Q}{T} << 0\)
Но если кончится вода, то смерть его будет ужасной.  \(\Delta Q > 0\)   Топка жарит, а водички, чтобы это тепло забирать маловато.   \(\oint\frac {\Delta Q}{T} > 0\)
Котел взорвется &/

[Болгарин]

Для цикла Карно запас тепла в нагревателе неограничен, масса газа не расходуется.
Сколько тепла получит столько и отдаст \(\Delta Q = 0\)
Энтропия \(\oint\frac {\Delta Q}{T} = \frac {0}{T} = 0\)
С паровозом хуже дело.
Как только солярка кончится, то ждет его тепловая смерть, но не такая страшная, просто встанет и будет замерзать, как ямщик в поле.  \(\Delta Q < 0\)  Тепло будет отдавать, а согреться нечем. \(\oint\frac {\Delta Q}{T} << 0\)
Но если кончится вода, то смерть его будет ужасной.  \(\Delta Q > 0\)   Топка жарит, а водички, чтобы это тепло забирать маловато.   \(\oint\frac {\Delta Q}{T} > 0\)
Котел взорвется &/

Безяйцеклеточные зиготы наладят энтропии.   

[Метафизик]

Дискуссия не получилась.
Наверное потому, что обсуждалась не завершенная тема.

Можно и так сказать. Вы тему не выучили, а хотели все свалить на Пирдуху.

Итак:
1.Надо понять определения. Вот Вы привели из вики:

В термодинамике цикл Карно́ или процесс Карно — это обратимый круговой процесс, состоящий из двух адиабатических и двух изотермических процессов[1]. В процессе Карно термодинамическая система выполняет механическую работу и обменивается теплотой с двумя тепловыми резервуарами, имеющими постоянные, но различающиеся температуры. Резервуар с более высокой температурой называется нагревателем, а с более низкой температурой — холодильником[2].

И с упорством маньяка бубните про поршни с цилиндрами, наполненными газами.  Где тут это?!
Если Вас сбивает с толку слово резервуары, то в данном случае речь идет о резервуарах с теплом. Например, печка вполне подходит под это определение. Равно как и сортир на берегу пруда в котором утопили Муму... (в качестве холодильника).

Если Вас сбивает с толку изотермических и адиабатических,  то поднапрягитесь и оторвитесь мысленно от тех же парОв и газов. Вот Вам пример машины с круговым термодинамическим циклом:

 

Попробуйте для начала аргументированно возразить. Дескать, тут Карно и рядом не стояло...

[Болгарин]

Можно и так сказать. Вы тему не выучили, а хотели все свалить на Пирдуху.

Итак:
1.Надо понять определения. Вот Вы привели из вики:
И с упорством маньяка бубните про поршни с цилиндрами, наполненными газами.  Где тут это?!
Если Вас сбивает с толку слово резервуары, то в данном случае речь идет о резервуарах с теплом. Например, печка вполне подходит под это определение. Равно как и сортир на берегу пруда в котором утопили Муму... (в качестве холодильника).

Если Вас сбивает с толку изотермических и адиабатических,  то поднапрягитесь и оторвитесь мысленно от тех же парОв и газов. Вот Вам пример машины с круговым термодинамическим циклом:

 

Попробуйте для начала аргументированно возразить. Дескать, тут Карно и рядом не стояло...

А можно и так:


http://www.youtube.com/watch?v=vqUqu1YtjZ4


Но Неудачник не любит совокупление молекул и кристаллов. 

[Dachnik]

Можно и так сказать. Вы тему не выучили, а хотели все свалить на Пирдуху.

Итак:
1.Надо понять определения. Вот Вы привели из вики:
И с упорством маньяка бубните про поршни с цилиндрами, наполненными газами.  Где тут это?!
Если Вас сбивает с толку слово резервуары, то в данном случае речь идет о резервуарах с теплом. Например, печка вполне подходит под это определение. Равно как и сортир на берегу пруда в котором утопили Муму... (в качестве холодильника).

Если Вас сбивает с толку изотермических и адиабатических,  то поднапрягитесь и оторвитесь мысленно от тех же парОв и газов. Вот Вам пример машины с круговым термодинамическим циклом:

Попробуйте для начала аргументированно возразить. Дескать, тут Карно и рядом не стояло...

Для начала расслабтесь и перестаньте брать меня на горло, тоном упертого маньяка.
Не бывает машин системы Карно. Карно машин не изобретал. А вот Наган изобретал, потому есть машинки системы наган.
Есть принцип Карно, по которому для превращения тепла в механическую работу необходимо участие двух тел, с разной температурой.
И есть цикл Карно, из четырех тактов.
При нагревании рельса он будет удлинятся.
Начальное давление на рельс  определяется весом гири. P*L¹/L₂. Начально рельс сжат (Укоротился) Гиря опустилась по вертикали. на определенную величину Н. Давление будет постоянным и не зависит от удлинения рельса.
Тепло пойдет на работу по поднятию гири в начальное положение H и нагревание массы рельса.
Но масса рельса зависит от сечения рельса, а линейное уширение от сечения на зависит.
Объемное расширение тут не при делах. площадь сечения увеличивается, независимо от линейного.
А каком КПД вы говорите .
Для воздуха линейное расширение четко связано с объемным. Хочет воздух расширится, так стенки не пускают, вот он вдоль цилиндра и расширяется. Металл так не могет, вернее могет, но не так как вода и воздух.
Вместо рельса я бы взял цилиндр с воздухом, рычаг упер в поршень.
А вы, как хотите, что хотите, то берите, да и нет не говорите
Но тут Карно и рядом не стоял

[Dachnik]

А иначе с Вами нельзя. Судя по времени, потраченному на доказательство детсадовской истины: гиря массой 1 кг весит 1 кГ.

Ну и, судя по Вашему настрою, Карно и тут устоит.
Засчитываю слив и умываю руки.

Если человек не понимает, или не знает, что два рельса одинаковой длины, но один сечением 10 см², а другой 20 см²,
то масса другого в два раза больше, но при нагревании на одну и ту же температуру удлинятся одинаково.
Хотя тот другой тепла потребит в два раза больше.
Я этот ваш тот дебильный пост сохраню вместе с картиночкой, а вы валите отседова.
Нехрена таким нахальным тупицам делать в научных темах.

[---]

Дискуссия не получилась.

Потому что, нет предмета для дискуссии.
Ты не выдвинул ни одного тезиса (утверждения), которое бы могло быть оспорено..
Ты просто изложил ортодоксальную молекулярно кинетическую парадигму "своими словами", как сумел..
Что тут обсуждать?
Качество твоего изложения?..
Оно вполне пригодно

[---]

Попробуйте для начала аргументированно возразить. Дескать, тут Карно и рядом не стояло...

И тут тоже нечему возражать
КэПэДов очень много!
Тот, который на твоей картинке (k=(Tн - Тх)/Тн) это, так называемый, "термодинамический кпд Карно"
И возражать тут нечему..
"Кпд Карно" вычисляется именно по такой формуле..
НЕТ ПРЕДМЕТА ДЛЯ ДИСКУССИИ

[Вашкевич Виктор]

И тут тоже нечему возражать
КэПэДов очень много!
Тот, который на твоей картинке (k=(Tн - Тх)/Тх) это, так называемый, "термодинамический кпд Карно"
И возражать тут нечему..
"Кпд Карно" вычисляется именно по такой формуле..
НЕТ ПРЕДМЕТА ДЛЯ ДИСКУССИИ

ЕСТЬ ПРЕДМЕТ ДЛЯ ДИСКУССИИ!
Так называемые "Размышления" Карно - средневековые бредни,  и эти откровенно средневековые бредни
смешны даже для такого придурка, как Петр Иванович.
Но несмотря ни на что, эти средневековые бредни вот уже два столетия
прочно отстаивают свои  позиции  в науке и технике,  как научные.
Почему? Какая сила два века удерживает эти бредни в науке?
Вот это единственно правильный  предмет дискуссии.
Но все тут выступающие искусно увиливают от обсуждения этого предмета
и отделываются беспредметной то ли критикой, то ли апологетикой.

[---]

ЕСТЬ ПРЕДМЕТ ДЛЯ ДИСКУССИИ!

Где?! 
Покажи пальцем..

Так называемые "Размышления" Карно

И?
Что сказать-то хотел?
Что Карно следовало запретить размышлять в 1824 году, потому что в 2015 году Вите Вашкевичу они, эти размышления не понравятся?

[Вашкевич Виктор]

Где?! 
Покажи пальцем..
И?
Что сказать-то хотел?
Что Карно следовало запретить размышлять в 1824 году, потому что в 2015 году Вите Вашкевичу они, эти размышления не понравятся?

Для тебя это нормально. Ты же Мастер десятого градуса посвящения?
Для дипломированного лакея Люцифера это нормальная реакция.

[---]

.. это нормальная реакция.

Какая именно "реакция"?
Мое удивление по поводу того, что ты задним числом запрещаешь Карно размышлять?

[Болгарин]

...
Почему? Какая сила два века удерживает эти бредни в науке?
Вот это единственно правильный  предмет дискуссии.
...

Такая, которая удерживает и бредни в БИОЛОГИИ, истории, экономике...!    #&

[Dachnik]

Потому что, нет предмета для дискуссии.
Ты не выдвинул ни одного тезиса (утверждения), которое бы могло быть оспорено..
Ты просто изложил ортодоксальную молекулярно кинетическую парадигму "своими словами", как сумел..
Что тут обсуждать?
Качество твоего изложения?..
Оно вполне пригодно

Вы не обратили внимание, что академическая численность универсальной газовой постоянной
8,31441 Дж/(моль•К)., не совпадает с моей расчетной 8,04 Дж/(моль.градус), хоть по Кельвину, хоть по Цельсию.
С их постоянной расчет не сходится.
Когда поршень перемещается, то нагреватель поддерживает и постоянную температуру и давление.
Значит это не просто изотерма, но и изобара.
В каких публикациях вы видели это.
В интернете вообще сплошная галиматья.

[Dachnik]

ЕСТЬ ПРЕДМЕТ ДЛЯ ДИСКУССИИ!

Дискуссии в физики ведутся на языке физики, расчетами и формулами.
Разводить ля ля, это удел литераторов, метафизиков да и вас Уважаемый посетитель.
И што вам тута надоть