Термодинамика ИЛ НГТУ Пятаева И. Н. 2012
Цель: Рассмотреть явления с точки зрения энергетических преобразований o o Внутренняя энергия Работа в термодинамике 1 закон термодинамики Тепловые двигатели Д. З. Кабардин § § 3135
Внутренняя энергия U=Ekм+Eпм. U=Еk 1+Ek 2+…
Опыт Джоуля 1850 -е годы: механический эквивалент теплоты
Количество теплоты Q=cmΔt Q=λm Q=cmΔt - нагревание, охлаждение Q=qm - при сгорании топлива Q=λm - плавление, кристаллизация Q=Lm - парообразование, конденсация Q<0 –при выделении Q>0 - при поглощении
Удельной теплоемкостью с называется количество теплоты, которое необходимо передать единице массы вещества, чтобы его температура увеличилась на 1 кельвин: Молярной теплоемкостью C называется количество теплоты, которое необходимо передать 1 молю вещества, чтобы его температура увеличилась на 1 кельвин: Теплоемкостью тела называют количество теплоты необходимое для нагревания тела на 1 градус
р Работа газа A=F*d*cos(Fd)= P*S*d= A=pΔV S= pΔV V PΔV A S
1 Закон термодинамики (Первое начало термодинамики. ) Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение работы термодинамической системой (газом): Q = ΔU + Aг
Аг = - Авн Чтобы изменить внутреннюю энергию тела, нужно совершить над ним работу и (или) передать ему количество теплоты ΔU =Q+ Aвн.
Применение 1 закона термодинамики к различным изопроцессам
Изохорный процесс а Q=ΔU =
Изобарный процесс Q=ΔU+Aг
Изотермический процесс Q=Aг
Адиабатный процесс Уравнение Пуассона Q=-ΔU
; Уравнение Майера V=const; Q=ΔU; P= const; Q=ΔU+A Cp = CV +R.
Второй закон термодинамики Невозможен термодинамический процесс, единственным результатом которого была бы передача внутренней энергии от менее нагретого тела к более нагретому (постулат Клаузиуса) (Указанный процесс не должен вызывать изменений в окружающих телах)
Постулат Томсона Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы совершение работы за счет внутренней энергии путем теплообмена
З. С. Э Закон о направленнос ти процесса
Тепловые двигатели Нагреватель Рабочее тело Холодильник
Цикл Карно
