ТЕПЛОФИЗИКА И ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
89
Рис. 5.4. Изображение термодинамического
процесса в
TS
–координатах
В
ТS
–диаграмме заштрихованная площадь, расположенная под графиком
процесса, эквивалентна затраченной или полученной системой теплоте. Этим
определяется размерность величины
S
, расположенной по оси абсцисс.
Аналогично
U
и
i S
является одним из основных параметров рабочего тела и
имеет размерность Дж/(кг
⋅
K). В этом случае размерность замкнутой
площади – Дж/кг.
Из рис. 5.4 следует исходное определение энтропии
TdS
dq
=
или
T dq q
/
2
1
∫
=
.
(5.32)
Теплота
q
не является параметром состояния, так как она зависит от
характера термодинамического процесса, протекающего между начальной и
конечной точками. Для идеального газа можно подобрать интегрирующий
множитель, который превращает указанное уравнение в полный дифференциал.
dS
=
dq
/
T
=
C
V
dT
/
T
+
PdV'
/
T
=
C
V
dT
/
T
+
RdV'
/
V'
.
(5.33)
Используя в качестве исходного уравнения (5.18), получим аналогичную
зависимость
dS
=
C
p
dT
/
T
–
RdP
/
P
.
(5.34)
Интегрируя эти выражения, получим
∫
+
=
= −
2
1
1
2
1 2
1
2
) '
/ '
ln(
) /
ln(
/
VVR TT CT dq S S
V
;
∫
−
=
= −
2
1
1 2
1 2
1
2
) /
ln(
) /
ln(
/
PPR TT CT dq S S
p
.
(5.35)
Аналогично внутренней энергии и энтальпии абсолютное значение
энтропии определяют относительно значений параметров состояния при НФУ.
В этом случае
S
=
C
P
ln(
T
/273,15) –
R
ln(
P
/1,033
⋅
10
5
).
(5.36)
