Идеальная жидкость – жидкость, плотность которой не зависит от давления и постоянна в любой пространственной области, а вязкость (внутреннее трение) отсутствует. При движении идеальной жидкости не происходит превращения механической энергии в тепловую, то есть механическая энергия жидкости сохраняется.
Если при теплообмене происходит изменение температуры газа на ΔT, то QV = CVmΔT. CV – удельная теплоемкость газа при постоянном объеме.
Подставляя это выражение в уравнение первого закона термодинамики для изохорного процесса, имеем: ΔU = CVmΔT. С другой стороны, для одноатомного идеального газа . Приравняв правые части уравнений и произведя соответствующие преобразования, имеем:
При изобарном процессе изменение внутренней энергии газа происходит как за счет теплообмена, так и за счет совершения механической работы. Если к газу подводится некоторое количество теплоты, то оно частично расходуется на увеличение внутренней энергии газа, частично на совершение газом работы при его расширении. p = const, A = pΔV, Qp = ΔU + pΔV.(Индекс p означает, что процесс протекает при постоянном давлении). Давление газа остается постоянным за счет соответствующего изменения объема. Так как ΔU = QV, то Qp = QV + pΔV. Таким образом оказывается, что для повышения температуры газа на одно и то же количество градусов при постоянном давлении надо сообщить ему большее количество теплоты, чем при постоянном объеме, так часть теплоты расходуется на совершение работы.
|
|
Адиабатический процесс.работа совершается газом только за счет внутренней энергии:Q = ∆U + A = 0; A = –∆U. Здесь: Q — количество теплоты, полученной газом; ∆U — приращение (изменение) внутренней энергии; A — работа, совершенная телом при расширении.
Таким образом, работа A, совершенная газом при расширении, равна убыли внутренней энергии –∆U. Положительная работа при адиабатическом процессе практически всегда (за исключением редких случаев) происходит с уменьшением температуры. Для идеального газа внутренняя энергия может быть вычислена по формуле: U = i/2 νRT, Здесь: i — число степеней свободы 1 молекулы газа; ν — количество вещества газа; R — универсальная газовая постоянная, T — абсолютная температура по шкале Кельвина. Подставив это выражение в формулу, выражающую первое начало термодинамики для адиабатического процесса, получим: A = i/2 νR(T1 –T2).