– внутренняя энергия (функция состояния термодинамической системы) идеального газа, где i – число степеней свободы молекулы данного газа;
Q – количество теплоты (мера процесса теплообмена, зависит от вида процесса); Q > 0 при получении энергии системой; Q < 0 при отдаче энергии системой;
– теплоемкость (зависит от вида процесса);
С – молярная теплоемкость, с – удельная теплоемкость; ;
А – работа в термодинамике (зависит от вида процесса); А > 0 при совершении работы самой системой; A < 0 при совершении работы внешними силами над системой;
- работа расширения идеального газа.
Первое начало термодинамики
– интегральная форма первого начала термодинамики, где – количество теплоты, полученное системой; – приращение внутренней энергии системы; – работа, совершаемая системой;
– дифференциальная форма первого начала;
– общая формула для расчета количества теплоты.
Применение первого начала термодинамики к идеальным газам
– элементарная работа;
|
|
,
где – молярная теплоемкость при постоянном объеме;
– удельная теплоемкость при постоянном объеме.
Адиабатический процесс (табл. 1) ;
1) , 2) , 3) ;
для двух состояний: 1) , 2) , 3) ,
где – показатель адиабаты (коэффициент Пуассона);
– молярная теплоемкость при постоянном давлении;
– удельная теплоемкость при постоянном давлении, .
Применение первого начала термодинамики к изопроцессам в идеальных газах
Таблица 1
Изопроцесс | 1-е началотермодинамики | Теплоемкость | Количество теплоты | Совершаемая работа |
(изотерм.) | ||||
(изохор.) | ||||
(изобарич.) | ||||
Адиабати-ческий |