- 29.03.2015
- 889
- 0
Тема 2.2.2.
Работа в термодинамике. Количество теплоты. Первый закон термодинамики.
Работа в термодинамике.
В термодинамике под работой понимают изменение внутренней
энергии системы, связанное с перемещением ее частей относительно друг друга, а
не системы в целом.
При этом работу всегда совершает газ (или пар).
A F h cos0 ;o
F
p S F
pS; A p V Только при
р=const.
A pS h h( 2 1) pS h
При расширении газ совершает положительную работу, а внешние силы
отрицательную. При сжатии наоборот, т.е. Авнеш 
Графическое представление работы.
Работа
газа равна площади под графиком изменения состояния газа в
Количество теплоты.
Количеством теплоты называется энергия, передаваемая путем теплообмена.
1. Количество теплоты, полученное телом при нагревании и отданное при охлаждении
c удельнаятеплоемкость( ),табл.
кг К
Q cm T; m масса(кг);
T изменениетемпературы
2. Количество теплоты, полученное телом при испарении и отданное при конденсации
Q rm; r удельнаятеплотапарообразования(
Дж),табл.
m масса(кг).
3. Количество теплоты, полученное телом при плавлении и отданное при кристаллизации
Q m; удельнаятеплотапарообразования( ),табл.
m масса(кг).
Первый закон термодинамики
Первый закон термодинамики является обобщением закона сохранения и превращения энергии для термодинамической системы.
Пусть А – работа термодинамической системы. А Авнеш.сил
U Aвнешн.сил
Q Q U Aвнешн.сил U A Q U A
Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и совершение работы над внешними телами.
Применение первого закона термодинамики к различным процессам.
1. Для замкнутой системы
const
Внутренняя энергия замкнутой системы не меняется.
2.
Адиабатный процесс – процесс протекающий без
теплопередачи.
Пусть система не получает энергии извне.
U
- система совершает работу за счет своей
внутренней энергии.
Следствие: невозможно создать машину, способную совершать полезную работу без потребления энергии извне и без каких-либо изменений внутри самой машины. Такая гипотетическая машина получила название вечного двигателя (perpetuum mobile) первого рода.
3. 
В изохорном процессе (V =
const) газ работы не совершает, A = 0. Следовательно, Q U
Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры (закон Джоуля). При изохорном нагревании тепло поглощается газом (Q > 0), и его внутренняя энергия увеличивается. При охлаждении тепло отдается внешним телам (Q < 0).
4.
В изобарном
процессе p = const. Q U A
При изобарном расширении Q > 0 – тепло поглощается газом, и газ совершает положительную работу. При изобарном сжатии Q < 0 – тепло отдается внешним телам. В этом случае A < 0. Температура газа при изобарном сжатии уменьшается, T2 < T1; внутренняя энергия убывает, ΔU < 0.
5. В изотермическом процессе температура
газа не изменяется, следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа, ΔU
= 0.Q A
Количество теплоты Q, полученной газом в процессе изотермического расширения, превращается в работу над внешними телами. При изотермическом сжатии работа внешних сил, произведенная над газом, превращается в тепло, которое передается окружающим телам.
Уравнение теплового баланса.
Пусть система содержит несколько тел, имеющих разную температуру. Тогда в системе будет происходить теплообмен.
Если в системе не происходит работа, то для каждого тела можно записать первый закон термодинамики
U1 Q1
U2 Q2
U3 Q3
..............
UN QN
Складывая эти уравнения получаем
U1 U2 U3 ... UN Q1 Q2 Q .. Q3 N , но в замкнутой
системе суммарная внутренняя энергия не меняется, следовательно
Q1 Q2 Q .. Q3 N 0 - уравнение теплового баланса.
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Что такое конспект? Это сжатое изложение какого-либо вопроса.Если у тебя остались вопросы после прослушивания лекции или ты пропустил уроки по какой-либо причине, ты можешь воспролоьзоваться этими конспектами. Кроме того, они помогут тебе и при подготовке к экзаменам или зачётам.
Хорошие конспекты часто передаются из рук в руки, так как данные зафиксированы в них настолько грамотно, что их прочтение не вызывает, как правило, затруднений даже у человека, совершенно незнакомого с тематикой написанного. Любая, даже самая сложная информация, принимает понятный вид, в ее объеме выделяется все самое необходимое и важное. Таким образом, при данном виде изложения преподносимый материал значительно упрощается.- Читайте подробнее на FB.ru: http://fb.ru/article/41616/chto-takoe-konspekt Хорошие конспекты часто передаются из рук в руки, так как данные зафиксированы в них настолько грамотно, что их прочтение не вызывает, как правило, затруднений даже у человека, совершенно незнакомого с тематикой написанного. Любая, даже самая сложная информация, принимает понятный вид, в ее объеме выделяется все самое необходимое и важное. Таким образом, при данном виде изложения преподносимый материал значительно упрощается.- Читайте подробнее на FB.ru: http://fb.ru/article/41616/chto-takoe-konspektПредлагаю конспекты лекций по физике по разным темам курса, начиная с механики и заканчивая электродинамикой. Надеюсь, вам поможет этот материал в том случае, если остались напонятные вопросы или этот материал пропущен по болезни или по какой-либо причине. Кроме того, ты можешь воспользоваться этими лекциями при подготовке к экзаменам или зачётам.
6 656 290 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Волкова Светлана Давыдовна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс повышения квалификации
72/108 ч.
Курс повышения квалификации
72 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Мини-курс
6 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.