Термодинамика
Внутренняя энергия – это суммарная энергия хаотического движения и взаимодействия микрочастиц системы (молекул). U = Eкин i + Eпот i
U=RT= RT = pV – для идеального или одноатомного газа
U=RT= νRT = pV – для двухатомного газа.
∆ U - изменение внутренней энергии тела, сопровождается изменением температуры или агрегатного состояния тела.
∆ U =R∆T= R∆T , ∆U =∆pV при V=const или ∆U = p∆V при р=const Два способа изменения U Для газа
А - работа газа или над газом.
А= p∆V=p(V2 -V1) при р=const, А=R∆T = vR∆T
Работа газа (расширение) U↓,T↓ на графике переход 1→а→2 Работа над газом (сжатие)U↑,T↑ на графике переход 2→б→1 Геометрический способ нахождения работы
Pа 2
1 б
V
А = S площади фигуры между графиком и осью V (процесс не замкнут)
Для циклического процесса
1→а→2→б→1
А = Sцикл площади фигуры внутри графика
Q – теплопередача.
∆ U = -Aгаза. ± Q Для любого тела
Теплопередача
1. Теплопроводность (от молекулы к молекуле)
2. Конвекция (потоками вещества)
3. Излучение (инфракрасные лучи)
1) Q = cmΔT – нагрев, охлаждение, где с – удельная теплоемкость тела (
2) Q = λm – плавление, кристаллизация, где λ - удельная теплота плавления ()
3) Q = Lm–парообразование , конденсация, где L - удельная теплота парообразования ()
4) Q = qm – сгорание топлива, где q– удельная теплота сгорания топлива ()
2. Совершение работы внешних сил
∆U = Aвнешн.с. ± Q
t°,С пар График нагревания, плавления и кипения твердого тела
Q = LmQ = - Lm
tк
жидкость
Q = λmQ = -λm
tплt,мин
Q = cmΔT
твердое тело Первый закон термодинамики - изменение внутренней энергии системы происходит за счет совершения работы(газом или над газом) и теплопередачи.
∆U Другая формулировка закона: количество теплоты, переданное системе, идет на увеличение его внутренней энергии и совершение газом работы. Q A
Q = ∆U +A Пример:∆U = Q – A
Второй закон термодинамики - невозможен процесс, единственным результатом которого была бы передача энергии от холодного тела к горячему (сформулировал этот закон Р. Клаузиус).
I закон термодинамики для изопроцессов.
(Термодинамика изопроцессов).
Процесс
| Работа газа при расширении
| Закон сохранения энергии
| Изотермический,
Т = const, Δ Т = 0
| p
A' > 0
0 V
V1 V2
| ΔU = 0
Q = A
| Изохорный
V = const, Δ V = 0
| p
А' = 0
0 V
| А = 0
Q = ΔU
| Изобарный,
P = const
| p
Aгаза = p1(V2 - V1)
p1
0 V1 V2 V
| ΔU = Q + A
Q = ΔU + Aгаза
| Адиабатный,
Q = 0
| p
Aгаза > 0
адиабата
0 V1 V2 V
| Q = 0
ΔU = - Aгаза
| Тепловым двигателем называется устройство, в котором внутренняя энергия топлива превращается в механическую.
Тепловые двигатели
Принцип работы.
| Идея: превращение внутренней энергии топлива в работу.
| Идеальный цикл Карно:
| Основные части двигателя и их работа:
Нагреватель Qн – получение энергии
А – совершение
Рабочее тело работы (рабочий ход) Qх– передача «остатка» энергии Холодильник
| КПД тепловых двигателей.
КПД реальной тепловой машины
A =Qн - Qхη = ·100% η = ·100% η = 1- ·100%
Аполезн. – работа, совершаемая рабочим телом,
Qн – количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя,
Qх– количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику.
КПД идеальной тепловой машины (рабочее тело – идеальный газ)
ηmax = ·100%
перейти в каталог файлов
| Образовательный портал
Как узнать результаты егэ
Стихи про летний лагерь
3агадки для детей |