Первое начало термодинамики
План
Внутренняя энергия.
Первое начало термодинамики.
Изопроцессы.
Работы при изопроцессах.
Адиабатический процесс.
Теплоемкость.
1. Внутренняя энергия тела.
Внутренняя энергия тела слагается из кинетической энергии поступательного и вращательного движения молекул, кинетической и потенциальной энергии колебательного движения атомов в молекулах, потенциальной энергии взаимодействия между молекулами и внутримолекулярной энергии (внутриядерной).
Кинетическая и потенциальная энергия тела как целого не входит во внутреннюю энергию.
Внутренняя энергия термодинамической системы тел слагается из внутренней энергии взаимодействия между телами и внутренней энергии каждого тела.
Работа термодинамической системы над внешними телами заключается в изменении состояния этих тел и определяется количеством энергии, которую термодинамическая система передает внешним телам.
|
|
Теплота - это количество энергии, представляемое системой внешним телам при теплообмене. Работа и теплота не являются функциями состояния системы, а функцией перехода из одного состояния в другое.
Термодинамической системой – называют такую систему, совокупность макроскопических тел, которые могут обмениваться энергией между собой и с внешней средой (с другими телами) (Например, жидкость и находящийся над ней пар). Термодинамическая система характеризуется параметрами:
P, V, T, ρ и т.д.
Состояния системы, когда хотя бы один из параметров изменяется, называется неравновесными.
Термодинамические системы, которые не обмениваются с внешними телами энергией, называются замкнутыми.
Термодинамический процесс – переход системы из одного состояния (P1,V1,T1) в другое (P2,V2,T2) – нарушение равновесия в системе.
2. Первое начало термодинамики.
Количество теплоты, сообщенное системе, идет на приращение внутренней энергии системы и на совершение системой работы над внешними телами.
Первый закон термодинамики - это специальный случай закона сохранения энергии, учитывающий внутреннюю энергию системы:
Q=U2-U1+A;
U1, U2 - начальное и конечное значения внутренней энергии тела.
A - работа, совершаемая системой.
Q - Количество теплоты, сообщаемое системе.
В дифференциальном виде:
d Q=dU+d A;