Анатомия термодинамики

Теорию с таким количеством ошибок нельзя назвать безупречной. Количественной характеристикой несовершенства термодинамической теории может служить величина ошибки, при определении КПД идеального цикла газотурбинной установки, которая в разобранном примере достигает 29%; а также величина расхождения значений термических КПД цикла Карно, определённых: по формуле Карно и по формуле-определению , - в этом случае, величина расхождения, в нашем примере, составляет 15%.

Согласование этой неточной теории с практикой достигается за счёт поправочных коэффициентов. При расчёте циклов, в роли этих поправочных коэффициентов, выступают: внутренний относительный КПД турбины и КПД компрессора. Правда, частично, эти коэффициенты учитывают реальные потери энергии, как, например, потери от утечек через лабиринтные уплотнения, но, в основном, коэффициенты эти скрывают ошибки теории, относя их на счёт необратимых потерь. Причём, необратимые потери механической энергии на самом деле имеют место, но величина их на порядок меньше, чем принято считать.

Выходит, что сила термодинамики, её практическая значимость и достоверность получаемых результатов, держится на поправочных коэффициентах, величина которых до неприличия велика.

Ниже приводится сравнительная таблица общепринятых (но ошибочных) математических формулировок и действительных (предлагаемых) термодинамических зависимостей. Все эти выражения записаны для идеальных циклов, где рабочим телом является газ, строго подчиняющийся уравнению состояния ;

В заключение, следует сказать, что потеря нескольких лаконичных формул (пусть даже являющихся гордостью термодинамики), а также утрата высокой идеи Карно и снижение статуса функций энтропии и энтальпии, - вовсе не означает краха термодинамической теории. Оставшихся законов и взаимосвязей вполне достаточно для решения любых практических задач, но при условии выполнения следующих мероприятий:

-экспериментального, не зависимого от метода Майера, уточнения величины механического эквивалента теплоты;

-уточнения методики экспериментов по определению ;

-выработки новой методики расчёта табличных значений: теплоёмкостей, внутренней энергии, энтальпии, - учитывающей зависимость внутренней энергии от объёма и зависимость теплоёмкости от давления;

- расширения экспериментальной базы данных (увеличение количества реперных точек) для более точного определения калорических параметров газов ( , , U, H).

Выполнение указанных мероприятий и применение предложенных формул позволит повысить точность расчётов термодинамических циклов тепловых машин, в особенности это касается новых (пионерских) разработок изделий, предназначенных для эксплуатации в ещё не освоенном диапазоне температур и давлений.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.В.А. Кириллин; В.В. Сычёв; А.К. Шейндлин, «Техническая термодинамика» Москва «Энергоиздат» 1983 г.

2.Энрико Ферми «Термодинамика» Харьков, издательство Харьковского университета 1969 г.

3.Я.М. Гельфер «История и методология термодинамики и статистической физики» Москва «Высшая школа» 1981 г.

4.Р. Фейнман; Р. Лейтон; М. Сэндс, «Фейнмановские лекции по физике» Москва издательство «Мир» 1976 г.

5.С.Л. Ривкин «Термодинамические свойства газов» Справочник Москва «Энергоатомиздат» 1987 г.

6.«Тепло и массообмен теплотехнический эксперимент», справочник под общей редакцией В.А. Григорьева и В.М. Зорина, Москва «Энергоатомиздат» 1982 г.