Применение первого закона термодинамики к изопроцессам

Первый закон термодинамики

Энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает:_______________________________________________________________________________________

Закон сохранения энергии управляет всеми явлениями природы и связывает их воедино.

Первый закон термодинамики является _______________________________________________________________________________________________

Формулировка закона:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________

Если система изолирована, то она не обменивается теплотой с окружающими телами (Q=0) и над ней не совершается работа внешних сил (А=0). В этом случае___________________________________________

Внутренняя энергия изолированной системы____________________________________________________

Учитывая, что А^/ =-А, первый закон термодинамики можно записать так:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________

Важным следствием первого закона термодинамики является утверждение о невозможности создания машины, способной 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.

С помощью первого закона термодинамики можно делать важные заключения о характере протекающих процессов. Рассмотрим изопроцессы. Пусть система представляет собой идеальный газ.

1.В изотермическом процессе (T=const) ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Первый закон термодинамики для изотермического процесса выражается соотношением

__________________________

Количество теплоты Q, полученной газом в процессе изотермического расширения ___________________________________________________________________________________________

При изотермическом сжатии работа внешних сил, произведенная над газом ___________________________________________________________________________________________

2. В изохорном процессе (V = const)____________________________________________________________

Изменение внутренней энергии_________________________________________________________________

3. В изобарном процессе (p = const) ____________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

При изобарном расширении –________________________________________________________________

При изобарном сжатии –______________________________________________________________________

В этом случае A < 0. Температура газа при изобарном сжатии уменьшается, T ₂ < T ₁; внутренняя энергия убывает, Δ U < 0.

4.Рассмотрим теперь процесс, протекающий в системе которая не обменивается теплотой с окружающими телами.

Адиабатным называют______________________________________________________________________

График адиабаты:

В адиабатном процессе Q = 0; поэтому первый закон термодинамики принимает вид _____________________

Изменение внутренней энергии газа происходит за счет работы внешних сил.

При адиабатном расширении газ совершает работу за счет уменьшения своей внутренней энергии, поэтому температура газа при адиабатном расширении понижается.

Первый закон термодинамики не устанавливает направления тепловых процессов. Однако, как показывает опыт, многие тепловые процессы могут протекать только в одном направлении

Необратимые процессы _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Обратимыми процессами называют ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Обратимые процессы являются идеализацией реальных процессов.

Общим свойством всех необратимых процессов является то, что они протекают в термодинамически неравновесной системе и в результате этих процессов ___________________________________________________________________________________________