Pirmasis termodinamikos dėsnis. Termodinamikos procesai

Pirmasis termodinamikos dėsnis

Termodinaminės sistemos vidinė energija gali būti keičiama dviem būdais.

Galima atlikti darbą su sistema didinant jos vidinę energiją arba leisti sistemai atlikti darbą prieš išorines jėgas mažinant vidinę energiją . Pavyzdžiui , ssuspausdami dujas didiname jų temperatūrą , kartu ir vidinę energiją . Dujoms besiplečiant , tarkime , variklio cilindre , atliekamas darbas , ir dujų temperatūra bei vidinė energija mažėja .

Kitu būdu vidinė energija keičiama , jei termodinaminė sistema liečiasi su kitos temperatūros kūnu – dalis šiltesnio kūno vidinės energijos perduodama šaltesniam , t. y. vyksta šilumos mainai . Šiuo atveju vidinės energijos kitimas matuojamas šilumos kiekiu ( arba šiluma ) Q .

Darbas yra mechaninės energijos kitimo matas . Kūno vidinė energija - tai molekulių mechaninių energijų suma. Vykstant vidinės energijos mainams jos kitimo matas yra šiluma . Visi minėtieji dydžiai SI sistemoje matuojami džiauliais . Mechaninės ir vidinės energijos bei jų kitimo matų sąsajas iliustruoja pavyzdys :

Apibendrindami energijos tvermės dėsnį mechaninių ir šiluminių reiškinių visumai , gauname primąjį termodinamikos dėsnį : sistemai suteiktas šilumos kiekis sunaudojamas sistemos vidinei energijai padidinti ir darbui prieš išorines jėgas atlikti . Sistemai suteiktas šilumos kiekis laikommas teigiamuoju , iš sistemos atimtas – neigiamuoju . Darbas , kurį atlieka pati sistema , laikomas teigiamuoju , o išorinių jėgų su sistema atilikas darbas – neigiamuiju . Matematinė šio dėsnio išraiška :

Čia – be galo mažas šilumos kiekis , dU- be galo mažas sistemos vidinės energijos pokytis , -elementarusis darbas .

Lygtyje raide pažymėti dydžių Q ir A diferencialai , priklausantys ne tik nuo būsenos parametrų. Turint tai mintyje , pirmąjį termodinamikos dėsnį galima rašyti matematiškai mažiau korektiška , bet patogesne forma dQ= dU + dA , o esant baigtiniams dydžių pokyčiams :

Pavyzdžiui , suteikinat šilumą cilindre po stūmokliu esančiomis dujoms , jų vidinė energija didėja , ir besiplečiančios dujos atlieka darbą judindamos stūmoklį .

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!