Тепловой двигатель — устройство, совершающее работу за счет использования внутренней энергии топлива, тепловая машина, превращающая тепло в механическую энергию использует зависимость теплового расширения вещества от температуры. Работа, совершаемая двигателем, равна где: — количество теплоты, полученное от нагревателя, — количество теплоты, отданное охладителю. Часть теплоты при передаче неизбежно теряется, поэтому КПД двигателя менее 1. Максимально возможным КПД обладает двигатель Карно. КПД двигателя Карно зависит только от абсолютных температур нагревателя (TH) и холодильника (TX):
Ну попробуем! Итак, запишем второй закон Ньютона для такой системы (ось направим вниз)
Пусть x = q+x0, где x0 = коренькубический(mg/k) и это константа, тогда
Итак, для величины q, которая есть отклонение от положения равновесия мы получили ангармоническое уравнение колебаний. Вот теперь мы скажем, что если q мало, то можно пренебречь его старшими степенями в правой части уравнения. Тогда все становится просто
Это обычное уравнение гармонических колебаний, множитель перед q - это квадрат угловой частоты, ну а период найдем элементарно (не забыв подставить x0)
Работа, совершаемая двигателем, равна где:
— количество теплоты, полученное от нагревателя,
— количество теплоты, отданное охладителю.
Часть теплоты при передаче неизбежно теряется, поэтому КПД двигателя менее 1. Максимально возможным КПД обладает двигатель Карно. КПД двигателя Карно зависит только от абсолютных температур нагревателя (TH) и холодильника (TX):
Пусть x = q+x0, где x0 = коренькубический(mg/k) и это константа, тогда
Итак, для величины q, которая есть отклонение от положения равновесия мы получили ангармоническое уравнение колебаний. Вот теперь мы скажем, что если q мало, то можно пренебречь его старшими степенями в правой части уравнения. Тогда все становится просто
Это обычное уравнение гармонических колебаний, множитель перед q - это квадрат угловой частоты, ну а период найдем элементарно (не забыв подставить x0)