Термодинамика – теория тепловых  процессов,   в которой не учитывается молекулярное  строение тел.

Внутренняя энергия

Внутренняя энергия тела – это сумма кинетической энергии    хаотического теплового движения частиц (атомов и молекул) тела и потенциальной энергии их взаимодействия

•Обозначение: U

•Единицы измерения:

[Дж]

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа

U NE ,

k

2

 U NАkT

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа

Внутренняя энергия идеального двухатомного газа

Так как

-       уравнение Клапейрона – Менделеева,

то внутренняя энергия:

-       для одноатомного газа

-       для двухатомного газа.

В общем виде:

где i – число степеней свободы молекул газа (i = 3 для одноатомного газа и i = 5 для двухатомного газа)

Совершение Теплообмен Q работы А  

над               самим

телом             телом

ΔU           ΔU

Работа в термодинамике

•        Работа газа:

A  p(V₂ V₁)  pV

•        Работа внешних сил:

A  A

Работа газа при изопроцессах

• При изохорном процессе (V=const):

ΔV = 0 работа газом не совершается:

P A  0

V

Изохорное нагревание

• При изобарном процессе (Р=const):

A  pV

Изобарное расширение

                                              V1                         V2          V

•При изотермическом процессе (Т=const): m V²

A  RT ln

                                                                                                                        M           V

A  0

Изотермическое расширение

Геометрическое истолкование работы:

Работа, совершаемая газом в процессе его расширения (или сжатия) при любом термодинамическом процессе, численно равна площади под кривой, изображающей изменение состояния газа на диаграмме (р,V).

                                              V1                         V2          V                 V1                           V2 V

При теплопроводности не происходит переноса вещества.

Она может протекать только в жидкостях и газах, так как в твёрдом теле вещество не может перемещаться по объёму.

А теплообмен при излучении осуществляется на расстоянии посредством электромагнитных волн.

Главной особенностью излучения является то, что оно возможно не только в среде, но и в вакууме.

Чем     больше масса   тела,     тем большее     количество теплоты требуется к нему подвести для нагревания на одно и тоже число градусов.

Количество  теплоты пропорционально изменению температуры тела.

Количество     теплоты,    которое необходимо     затратить   для увеличения      температуры     тела, зависит и от рода вещества, из которого это тело сделано:

При остывании тела его конечная температура оказывается меньше начальной, и, поэтому, количество теплоты, отдаваемой телом, отрицательно.

   с — это удельная теплоёмкость Удельная теплоёмкость - численно равна количеству теплоты, которую получает или отдаёт вещество массой один килограмм при изменении его температуры на один кельвин (или один градус Цельсия, так изменение температуры в этих шкалах совпадают).

При обратном процессе, то есть в процессе кристаллизации, такое же количество теплоты вещество будет отдавать:

Коэффициент пропорциональности λ, входящий в формулу, называется удельной теплотой плавления. Она численно равна количеству теплоты, необходимому для превращения кристаллического вещества массой один килограмм, взятого при температуре плавления, в жидкость той же температуры:

Чтобы превратить в пар жидкость при температуре кипения, необходимо передать ей определённое количество теплоты, которое прямо пропорционально массе жидкости:

При конденсации пара происходит выделение такого же количества теплоты:

Количество теплоты – часть внутренней

энергии, которую тело получает или теряет при теплопередаче

В заключение отметим, что при теплообмене двух или нескольких тел абсолютное значение количества теплоты, которое отдало более нагретое тело, равно количеству теплоты, которое было получено более холодным телом.

Учитывая, что отданное количество теплоты считается отрицательным, а полученное — положительным, получается, что при теплообмене между телами, образующими теплоизолированную систему, суммарное количество теплоты, полученное ими, равняется нулю:

Записанное нами равенство называется уравнением теплового баланса и выражает, по сути, закон сохранения энергии.