Урок 55 Первый закон термодинамики

Цель презентации:

Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе:
∆U=A+Q.
Если система замкнута работа внешней силы
А=0,
теплообмен с окружающими телами не происходит
Q=0,
внутренняя энергия изолированной системы сохраняется
U1=U2.

Если учитывать различие только в знаках между работой внешней и внутренней сил А=-А`,

получим первый закон термодинамики в другом виде:
Q=∆U+A`.
Количество теплоты, переданное системе, идёт на изменение её внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними силами.
Из первого закона термодинамики вытекает важное следствие.

Невозможность вечного двигателя!

Вечный двигатель—устройство, способное совершать неограниченное количество работы без затрат топлива или каких-либо других материалов.
Если к системе не поступает теплота (Q=0 ), то работа совершается только за счёт убыли внутренней энергии:
A`=-∆U.
После того как запас энергии окажется исчерпанным , двигатель перестанет работать.

Первый закон термодинамики можно применить к газовым законам

При изохорном процессе V=const, поэтому A`=0.
Тогда изменение внутренней энергии равно количеству теплоты, переданной системе
∆U=Q.
Если газ нагревается , то его внутренняя энергия увеличивается, а при охлаждении газа—уменьшается .
2. При изобарном процессе p=const и
Q= ∆U+A`
Переданное газу количество теплоты идёт на изменение его внутренней энергии и на совершение им работы при постоянном давлении

3.При изотермическом процессе Т=const, внутренняя энергия газа не меняется ∆U=0 , переданное газу количество теплоты идёт на совершение работы
Q=A`.

4.При адиабатном процессе, когда система не обменивается теплотой с окружающей средой, Q=0, изменение внутренней энергии происходит только за счёт совершения работы:
∆U=A`