рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Первое начало термодинамики.

Первое начало термодинамики. - Лекция, раздел Физика, Курс лекций по дисциплине «Физика» Рассмотрим Термодинамическую Систему, Для Которой Механическая Энергия Не Изм...

Рассмотрим термодинамическую систему, для которой механическая энергия не изменяется , а изменяется лишь её внутренняя энергия . Внутренняя энергия системы может изменяться в результате различных процессов, например совершения над системой работы или сообщение ей теплоты . Так, вдвигая поршень в цилиндр , в котором находится газ, мы сжимаем этот газ, в результате чего его температура повышается , т.е. тем самым изменяется (увеличивается) внутренняя энергия газа . С другой стороны , температуру газа и его внутреннюю энергию можно увеличить за счёт сообщения ему некоторого количества теплоты –энергии, переданной системе внешними телами путём теплообмена (процесс обмена внутренними энергиями при контакте тел с разными температурами ) .

Таким образом, можно говорить о двух формах передачи энергии от одних тел к другим: работе и теплоте. Энергия механического движения может превращаться в энергию; применительно к термодинамическим процессам этим законом и является первое начало термодинамики установленное в результате обобщения многовековых опытных данных.

Допустим, что некоторая система (газ, заключённый в цилиндр под поршнем), обладая внутренней энергией , получила некоторое количество теплоты и, перейдя в новое состояние, характеризующееся внутренней энергией , совершила работу над внешней средой, т.е. против внешних сил. Количество теплоты считается положительным, когда оно подводится к системе, а работа – положительной, когда система совершает её против внешних сил.

 

рис.1

Опыт показывает, что в соответствии с законом сохранения энергии при любом способе перехода системы из первого состояния во второе изменение внутренней энергии будет одинаковым и равным разности между количеством теплоты , полученным системой, и работой совершаемой против внешних сил :

.

или

. ( 2)

Уравнение (2) выражает первое начало термодинамики: теплота, сообщаемая системе, расходуется на изменение её внутренней энергии и на совершение ею работы против внешних сил. Выражение (2) в дифференциальной форме будет иметь вид

.

или в более корректной форме

. (3)

Где -бесконечно малое изменение внутренней энергии системы, δA - элементарная работа , – бесконечно малое количество теплоты. В этом выражении является полным дифференциалом, а и таковыми не являются. В дальнейшем будем использовать запись первого начала термодинамики в форме (3).

Из формулы (2) следует, что в СИ количество теплоты выражается в тех же единицах, что работа и энергия, т.е. в джоулях (Дж).

Если система периодически возвращается в первоначальное состояние, то

изменение её внутренней . Тогда, согласно первому началу термодинамики,,т.е. вечный двигатель первого рода – периодически действующий двигатель, который совершал бы большую работу , чем сообщенная ему извне энергия ,- невозможен ( одна из формулировок первое начало термодинамики ).

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Курс лекций по дисциплине «Физика»

Воронежский институт высоких технологий.. факультет заочного обучения.. курс лекций по дисциплине физика для студентов заочной ускоренной формы..

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

КУРС ЛЕКЦИЙ
  по дисциплине «Физика» для студентов заочной (ускоренной) формы обучения   Лекция №1 Тема: «Введение» Вопросы: 1)Ф

Современная экспериментальная физика
Еще в начале XX века такие открытия как открытие Резерфордом атомного ядра можно было делать с помощью сравнительно простой аппаратуры. Но в дальнейшем эксперимент стал быстро усложняться и экспери

Лекция №2
Тема:«Кинематика материальной точки.» Вопросы: 1) Материальная точка. 2) Система отсчета. 3)Путь. Перемещение. Вычисление пройденного пути.

Скорость.
Для характеристики движения материальной точки вводится векторная величина – скорость, которая определяется как быстрота движения, так и его направление в данный моме

Ускорение.
При любом движении точки, кроме равномерного прямолинейного движения, скорость точки изменяется. Для характеристики быстроты изменения скорости

Лекция №3.
Тема: «Кинематика твердого тела.» Вопросы: 1)Абсолютно твердое тело. 2)Поступательное и вращательное движение твердого тела. 3)Вращение вокруг неподвижной оси.

Второй закон Ньютона.
Второй закон Ньютона - основнойзакон динамики поступательного движения- отвечает на вопросы, как изменяется механическое движение материальной точки (тела) под действием приложенных к ней си

Закон сохранения механической энергии. Абсолютно упругий удар.
  1. Механическая система называется консервативной, если все действующие на нее внешние и внутренние непотенциальные силы не совершают работы (δАнис ≡ 0), а все

Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.
Рассмотрим результат сложения двух гармонических колебаний одинаковой частоты , происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях вдоль

Работа газа при изменении его объёма.
  Для рассмотрения конкретных процессов найдём в общем виде внешнюю работу, совершаемую газом при изменении его объёма. Рассмотрим, например, газ, находящийся под поршнем в цилиндриче

Теплоёмкость.
Удельная теплоёмкость вещества - величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 кг вещества на 1К :

Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.
  Среди равновесных процессов, происходящих с термодинамическими системами, выде­ляются изопроцессам, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным.

Круговой процесс (цикл). Обратимы и необратимые процессы.
  Круговым процессом (или циклом) называется процесс, при котором система, пройдя через ряд состояний, возвращается в исходное. На диаграмме процессов цикл изоб­ражается замкнутой кри

Тепловые двигатели и холодильные машины. Цикл Карно и его к.п.д. для идеального газа.
  Из формулировки второго начала термодинамики по Кельвину следует, что вечный двигатель второго рода — периодически действующий двигатель, совершающий рабо­ту за счет охлаждения одно

Лекция №18.
Тема: “Основы термодинамики”. Вопросы : 1)Энтропия, ее статистическое толкование и связь с термодинамической вероятностью. 2) Второе начало термодинамики.  

Второе начало термодинамики
  Первое начало термодинамики, выражая закон сохранения и превращения энергии, не позволяет установить направление протекания термодинамических процессов. Кроме того, можно представит

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги