Термодинамика

Раздел физики, в котором изучаются свойства тел без использования представлений о характере движения и взаимодействия частиц, из которых они состоят, называется термодинамикой.

Совокупность физических тел, изолиро- ванную от взаимодействия с другими те- лами, называют изолированной термо- динамической сиcтемой.

Важнейшим параметром термодинами- ческой системы является ее внутрен- няя энергия. Внутренняя энергия макроскопического тела равна сумме кинетических энергий беспоря- дочного движения всех молекул (или атомов) тела и потенциальных энергий взаимодейст- вия всех молекул друг с другом.

× Внутренняя энергия идеального одноатомного газа прямо пропорциональна его температуре.

В общем виде: i = 3 – одноатомный газ (Не, Аr) i = 5 – двухатомный газ (Н 2, О 2 ) i = 6 – многоатомный газ (СО 2, воздух)

Работа расширения газа равна произве- дению давления газа на изменение его объема.

Количественную меру изменения внутренней энергии при теплообмене называют количеством теплоты. Q Дж

Количество теплоты, поглощаемое телом при нагревании Количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива Количество теплоты, необходимое для плавления тела, взятого при температуре плавления. Количество теплоты, необходимое для превращения в пар жидкости, взятой при температуре парообразования.

Закон сохранения и превращения энергии, распространенный на тепловые явления, носит название первого закона термодинамики. Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе: Количество теплоты, переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами:

Применение первого закона термодинамики к изопроцессам: Изотермический – Т = соnst ΔU = 0 Изобарический – Изохорический – V = соnst ΔV = 0 А = 0 Адиабатный – Q = 0

Адиабатным процессом называется процесс изменения объема и давления газа при отсутствии теплообмена с окружающими телами, т. е при условии Q = 0. адиабата --- адиабата изотерма --- изотерма

Отношение работы к количеству теплоты, полученной расширяющимся газом от нагревателя, называется коэффициентом полезного действия тепловой машины.