Физические основы термодинамики

Первое начало термодинамики:

,

где Q – количество теплоты, сообщенное системе или отданное ею; ∆U – изменение её внутренней энергии; А – работа системы, совершаемая против внешних сил.

Работа расширения газа:

(в общем случае);

(при изобарном процессе);

(при изотермическом процессе);

, или (при адиабатном процессе), где – показатель адиабаты.

Уравнения Пуассона, связывающие параметры идеального газа при адиабатном процессе:

, ;

.

Термический кпд цикла:

,

где Q₁ – теплота, полученная рабочим телом от теплоотдатчика; Q₂ – теплота, переданная рабочим телом теплоприемнику.

Термический кпд цикла Карно:

,

где Т₁ и Т₂ – термодинамические температуры теплоотдатчика и теплоприем-ника.

Изменение энтропии –

,

где А и В – пределы интегрирования, соответствующие начальному и конечному состояниям системы. Так как процесс равновесный, то интегрирование не зависит от формы пути.

Формула Больцмана:

,

где s – энтропия системы; W – термодинамическая вероятность ее состояния; k – постоянная Больцмана.