КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Работа. Количество теплоты
Работа в механическом понимании совершается, если на тело действует сила , вызывающая перемещение : (9.6) где a - угол между вектором силы и вектором перемещения . Рассмотрим цилиндр с поршнем, внутри цилиндра находится какой либо газ. Под действием внешней силы F поршень переместится на . Поскольку направление действия силы и направление перемещения совпадают, запишем работу внешней силы (9.7) Разделим это выражение слева на площадь основания цилиндра S и умножим на эту величину, находим: (9.8) где - давление газа; - изменение объёма, занимаемого газом в цилиндре. Мы получили формулу для определения работы , совершенной над термодинамической системой. В дифференциальной форме элементарная работа: . Полная работа, совершаемая при сжатии газа от объёма до объёма : (9.9) Работа самой термодинамической системы против внешних сил равна по величине и противоположна по знаку работе внешних сил: . Нельзя говорить о количестве работы, запасённой термодинамической системой, правильнее говорить об изменении работы. Работа, совершаемая системой, зависит от пути перехода системы из начального до конечного состояния. Так, например, работа идеального газа в изотермическом процессе меньше, чем в изобарном процессе при одинаковом изменении объема. Работа при изотермическом процессе зависит от изменения объема, занимаемого газом. Если система возвратится в исходное состояние, характеризуемое параметрами P, V, T, n, то совершенная при этом работа будет зависеть от хода процесса, поэтому работа не является функцией состояния. Работа является одной из форм энергии и может полностью переходить в другие формы энергии: теплоту и внутреннюю энергию. На замкнутую систему могут не действовать внешние силы, но она может обмениваться энергией с внешней средой путём теплообмена. Количество теплоты, переданное термодинамической системе, зависит от теплоёмкости: (9.10) Поскольку теплоёмкость системы зависит от условий, при которых происходит передача тепла, то количество теплоты также не является функцией состояния. Так, например, в изохорном процессе идеального газа количество теплоты, воспринятое системой меньше, чем в изобарном процессе т.к. где - молярная масса газа; - универсальная газовая постоянная. Элементарное количество теплоты не является полным дифференциалом, т.к. при возвращении системы в состояние с исходными параметрами запасённое количество теплоты не обязательно принимает первоначальную величину. Количество теплоты , как одна из форм энергии, может полностью переходить в другие формы энергии: работу и внутреннюю энергию . Механический эквивалент количества тепла был установлен Д. Джоулем (1843 г.): 1 кал = 4,1868 Дж.
Дата добавления: 2014-12-26; Просмотров: 732; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |