Поделиться
Первый закон термодинамики.ppt
Первый закон термодинамики
Автор: Федорова Н.Н.,
МБОУ СОШ № 9
Работа в термодинамике
Работа ΔA, совершаемая газом, определяется давлением газа и изменением его объема:
ΔA = pΔV.
А- работа, совершаемая над газом,
А΄- работа, совершаемая газом
Работа газа
Изобарный процесс
Произвольный процесс
Закон сохранения энергии
Энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает : количество энергии неизменно, она только переходит из одной формы в другую.
Открыт в середине 19 века нем. врачом Р.Майером, анг. Дж.Джоулем и нем. физиком Г. Гельмгольцом
Первый закон термодинамики
Закон сохранения и превращения энергии к тепловым процессам.
Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе
Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение работы над внешними телами:
Q = ΔU + A.
Из первого закона термодинамики вытекает невозможность создания вечного двигателя.
Адиабатный процесс
Процесс, протекающий в системе , которая не обменивается теплом с окружающей средой
Q=0
Нагревание воздуха при быстром сжатии нашло применение в дизельных двигателях
Уравнение теплового баланса
Если система изолирована, теплообмен с окружающей средой отсутствует, то
Применение 1 закона термодинамики к изопроцессам
Процесс | A΄ | Q | ∆U | график | 1 закон |
Изотермическое расширение T=const | A΄>0 | Q>0 | ∆U=0 | Q= A΄ | |
Изотермическое сжатие T=const | A΄<0 | Q<0 | Q= A΄ |
Применение 1 закона термодинамики к изопроцессам
Процесс | A΄ | Q | ∆U | график | 1 закон |
адиабатное расширение | A΄>0 | Q=0 | ∆U=A | ∆U=A | |
адиабатное | A΄<0 | ∆U=A | ∆U=A |
Применение 1 закона термодинамики к изопроцессам
Процесс | A΄ | Q | ∆U | график | 1 закон |
Изохорное нагревание | |||||
Изохорное охлаждение | |||||
Изобарное расширение | |||||
Изобарное сжатие | |||||
1. Газ, изобарно расширяясь, совершает работу 0,2 кДж при давлении 2*105 Па. Определите первоначальный объем газа, если его конечный объем равен 2,5*10-3 м3.
2. В стальном баллоне находится гелий массой 0,5 кг при температуре 10º С. Как изменится внутренняя энергия гелия, если его температура повысится до 30º С?
3. В калориметр с теплоемкостью 63 Дж/К было налито 250 г масла при 12 ºС. После опускания в масло медного тела массой 500 г при температуре 100 ºС установилась общая температура 33 º С. Какова удельная теплоемкость масла.
4. Какую работу совершает идеальный газ в количестве 2 кмоль при его изобарном нагревании на 5 º С.
5. В цилиндр заключен кислород массой 1,6 кг при температуре 17º С и давлении 4*105 Па. До какой температуры нужно изобарно нагреть кислород, чтобы работа по расширению была равна 4*104Дж
6. Воздух, занимающий при давлении 200 кПа, объем которого 200 л, изобарно нагрели до температуры 500 К. Масса воздуха 0,58 кг. Определите работу воздуха. Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль.
7. Газ занимал объем 0,01 м3 и находился под давлением 0,1 МПа при температуре 300 К. Затем газ был нагрет без изменения объема до температуры 320 К, а после этого нагрет при постоянном давлении до температуры 350 К. Найдите работу газа при переходе из начального состояния в конечное.
Второй закон термодинамики
Р. Клаузиус | Невозможно перевести теплоту от более холодной системы к более горячей при отсутствии других одновременных изменений в обеих системах или в окружающих телах |
В.Томсон | Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара |
Вечный двигатель второго рода невозможен (двигатель, который мог бы работать, не вступая в теплообмен с телами различной температуры) | |
Тепловые процессы необратимы | |
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
