рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Философия
/
Вид работы: Конспекты Лекций
/
Законы термодинамики

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Законы термодинамики

Законы термодинамики - Конспект Лекций, раздел Философия, Основные понятия термодинамики. Предмет термодинамики. Основные параметры состояния термодинамической системы Первый Закон (Первое Начало) Термодинамики.Это Закон Сохране...

Первый закон (первое начало) термодинамики.Это закон сохранения энергии применительно к термодинамическим процессам. Формулируется он следующим образом:

Количество теплоты, подводимой к термодинамической системе, расходуется на изменение ее внутренней энергии и на работу по изменению объема системы.

Q = ∆U + L (12)

Работапо изменению объема газа.

При этом газ совершает работу, равную:

L = F(l₂ – l₁) = FΔl, где F – сила, с которой газ действует на поршень. Величину силы можно найти через давление газа и площадь поверхности поршня:

F = pS. Тогда L = pSΔl = pΔV.

Таким образом, при изобарном расширении газа работа расширения равна произведению давления газа на изменение объема.

Рассмотрим произвольный процесс 1-2 в p – V диаграмме (рис.2). p – V диаграммой принято называть графическое изображение термодинамического процесса в координатах p – V.

Рис. 1. Работа газа в цилиндре под поршнем в процессе изобарного расширения

Пусть точка 1 на диаграмме характеризует начальное состояние системы, а точка 2 – ее конечное состояние. При переходе системы из состояния 1 в состояние 2 происходит изменение давления, поэтому пользоваться приведенной выше формулой для определения работы расширения нельзя.

Выделим на кривой 1 – 2 малый участок размером ΔV. На малом участке ΔV можно считать p ≈ const. Причем это утверждение будет тем точнее, чем меньше участок ΔV. Работа расширения газа в этом случае может быть найдена по формуле для изобарного процесса ΔL = pΔV. Геометрически это означает, что работа равна площади прямоугольника под кривой на участке ΔV. Такие же рассуждения можно провести для соседних участков шириной ΔV.

Следовательно, работа, совершенная на всем участке 1 – 2, будет равна сумме площадей элементарных прямоугольников под кривой 1-2, переходя в пределе ΔV → 0 к элементарной работе, можно записать ΔL = p dV. сходя из того, что площадь под кривой на графике функции, можно представить определенным интегралом, получим следующее выражение для работы расширения в произвольном процессе:

Рис. 2. р-V диаграмма процесса расширения газа

Первый закон термодинамики в этом случае можно записать так:

Работа считается положительной, если ее совершает система над окружающей средой. Это процесс расширения газа. Если работу совершает окружающая среда над системой (сжатие газа), работа считается отрицательной.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Основные понятия термодинамики. Предмет термодинамики. Основные параметры состояния термодинамической системы

На сайте allrefs.net читайте: Конспект лекций Дисциплина по учебному плану направления подготовки: 260901 Технология швейных изделий. Омск СОДЕРЖАНИЕ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Законы термодинамики

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Историческая справка
Термодинамика как наука начала развиваться, начиная с XVIII века после появления первых паровых машин. В 1824 г. французский инженер Сади Карно опубликовал первую работу по теории тепловых

Энергия термодинамической системы
Полная энергия системы складывается из ее внутренней и внешней энергии, которая является механической энергией. E = U + Eмех. Механическая энер

Уравнения состояния
Функциональная зависимость между параметрами состояния термодинамической системы – давлением p, объемом V и температурой T – называется уравнением состояния. Эту за

Уравнение состояния идеального газа
Идеальным называется газ, который состоит из молекул, обладающих пренебрежимо малыми размерами, силами взаимодействия между которыми можно пренебречь. Уравнение

Условие полного дифференциала
Из математического анализа известно, что дифференциал функции многих переменных F(x1, x2, x3, …) выражается в виде:

Обратимые и необратимые процессы
Определение обратимых и необратимых процессов связано с понятиями равновесных и неравновесных процессов. Так как равновесные процессы – это идеальные процессы, реально в природе не существующие, дл

Условия существования и свойства равновесных процессов.
1. Бесконечно малая разность действующих и противодействующих сил. 2. Совершение в прямом процессе максимальной работы. 3. Бесконечно медленное течение процесса, связанное с беско

Удельная теплоемкость газов
Экспериментально установлено, что количество теплоты, необходимое для нагревания тела, пропорционально массе тела и разности конечной и начальной температур. Q ~ m (T2 – T1

Связь между теплоемкостями при постоянном давлении и постоянном объеме.
Возьмем внутреннюю энергию как функцию объема и температуры: U = f (V, T) Запишем полный дифференциал этой функции

Из первого закона термодинамики
δQ = δL = p dV Адиабатный процесс –это процесс без теплообмена с окружающей средой. (δQ = 0) Из первого закона термодинамики: δQ = m

Второй закон термодинамики
Первый закон термодинамики позволяет решать многие термодинамические задачи. Однако он не рассматривает вопроса о направлении происходящих процессов. С точки зрения первого закона возможны любые пр

Вычисление энтропии. Парадокс Гиббса.
Запишем из выражения (48) выражение для дифференциала энтропии: (48) Из уравнения состояния ид

Второй закон термодинамики для нестатических процессов
Существование у равновесной системы однозначной функции состояния – энтропии выражает второй закон термодинамики для квазистатических процессов. Сформулируем этот закон применительно к нестатически

Третий закон термодинамики
При нагревании тел и при смене агрегатных состояний твердое → жидкое → газообразное энтропия возрастает. Следовательно, минимальной энтропией будет обладать тело в твердом состоянии при

Характеристики водяного пара
Водяной пар используют в качестве рабочего тела в различных процессах, например, для вращения паровой турбины. Обычно пар получают в процессе кипения жидкости. Если подводить теплоту к жид

Тепловые циклы
Для непрерывного получения в тепловых машинах полезной работы необходимо иметь периодические стадии расширения рабочего тела. Это возможно только, если в процессе работы тепловой машины рабочее тел