Теплота и работа

Работа – это механический эффект взаимодействия рабочего тела с окружающей средой, который связан с изменением объема, когда на всю поверхность рабочего тела действует равномерно распределенное давление внешней среды, что равно давлению рабочего тела р. Для обратимых процессов : δL = pdV

или L = , Дж. Правило знаков. Знак термодинамической работы определяется знаком произведения pdV. Отметим, что в выражение для работы входит значение давления собственно газа, т.е. абсолютное давление газа. Однако, т.к. ранее было установлено, что всегда p_а > 0, то знак работы определяется знаком изменения dV:

- при dV> 0® рабочее тело (газ) расширяясь совершает работу против внешних сил, работа положительна dL > 0 и берется в вычислениях со знаком «+»;

- при dV< 0® внешние силы совершают работу над рабочим телом (газом), работа отрицательна dL < 0 и берется в вычислениях со знаком « - ».

p2

p1

v1

v2

Располагаемая работа – механический эффект взаимодействия рабочего тела со средой при перемещении его из области с давлением р1 в область с давлением р2. Lp= - , Дж

 

Теплота – это форма передачи энергии в виде неупорядоченного движения частиц. δQ= TdS,Дж; Q= Правило знаков. Знак теплоты определяется знаком произведения TdS. Отметим, что в выражение для теплоты входит значение давления собственно газа, т.е. абсолютное давление газа. Из приведенного выше рисунка шкалы Кельвина ясно, что всегда T > 0, то знак теплоты определяется знаком изменения dS:

- при dS> 0® к рабочему телу теплота подводится теплота положительна dQ > 0 и берется в вычислениях со знаком «+»;

- при dS< 0® теплота отводится от рабочего тела, теплота отрицательна dQ < 0 и берется в вычислениях со знаком « - ».

T2

T1

s1

s2

T

s

В выражении всегда в термодинамической шкале температур Кельвина Т > 0. Следовательно, если > 0 – теплота имеет знак «+», т.е. подводится к рабочему телу; если < 0 – теплота имеет знак «-», т.е. отводится от рабочего тела.