Работа в термодинамике

Количество теплоты

Внутренняя энергия тела может изменяться не только в результате совершаемой работы, но и вследствие теплообмена (конвекция, теплопередача, излучение). При тепловом контакте тел внутренняя энергия одного из них может увеличиваться, а внутренняя энергия другого – уменьшаться. В этом случае говорят о тепловом потоке от одного тела к другому.

Количеством теплоты Q, полученной телом, называют изменение внутренней энергии тела в результате теплообмена.

Уравнение теплового баланса при теплообмене:

, где

_получ. – сумма количеств теплоты, полученных всеми телами, внутренняя энергия которых увеличивается, Дж.

_{отдан. –} сумма количеств теплоты, полученных всеми телами, внутренняя энергия которых уменьшается, Дж.

Внутренняя энергия тела может изменяться, если действующие на него внешние силы совершают работу (положительную или отрицательную). Например, если газ подвергается сжатию в цилиндре под поршнем, то внешние силы совершают над газом некоторую положительную работу A'. В то же время силы давления, действующие со стороны газа на поршень, совершают работу A = – A'. Если объем газа изменился на малую величину Δ V, то газ совершает работу.

Работа газа определяется:

А - работа газа, Дж,

Р - давление газа, Па,

∆V - изменение объема газа, м³.

Рисунок 2.2.1 - Работа газа при расширении.

ЗАДАЧА 2.5

Какую работу совершил воздух массой 185 г. при его изобарном нагревании на 10 К, и какое количество теплоты ему при этом сообщили?

Дано:	Решение
m = 185×10^-3 кг T = 10 K Свозд. = 1000 Мвозд. = 29×10^-3 кг	Используем формулу количества теплоты: Q = Cm ∆T= 1000×185×10^-3×10=1850 Дж   Для изобарического процесса: A = PDV = => A = , A =
A -? Q -?
Ответ: воздух совершил работу A = 530(Дж), ему при этом сообщили Q = 1868, 5 Дж теплоты.

Дата добавления: 2014-11-07