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) |
Внутрішня енергія, способи її зміни. Кількість теплоти та робота. Перший закон термодинаміки
Внутрішня енергія – це сума енергій молекулярних взаємодій і енергії теплового руху молекул. Оскільки потенціальна енергія взаємодії молекул ідеального газу дорівнює нулю, то внутрішня енергія ідеального газу дорівнює сумі кінетичних енергій молекул. Внутрішня енергія ідеального газу пропорційна масі газу і його термодинамічній температурі. Внутрішню енергію можна змінити двома способами: теплообміном і виконанням механічної роботи. Теплообмін – зміна внутрішньої енергії за рахунок передавання її від одного тіла до іншого без виконання роботи. Виконання механічної роботи: 1. При деформації тіла нагріваються. 2. Нагрівання тіл, яке зумовлено виконанням роботи проти сил тертя. Теплопередача між тілами можлива за рахунок теплопровідності, конвекції, випромінювання. Теплопровідність – обмін енергією між тілами, що перебувають у безпосередньому контакті. Конвекція – перенесення енергії потоками рідини або газів. Випромінювання – перенесення енергії електромагнітними хвилями, видимим світлом, інфрачервоним випромінюванням. Навколишні тіла (зовнішня сила) виконують над газом роботу А, причому робота в обох випадках однакова, її значення різняться лише знаком: А=А’. В результаті зміни об’єму на під час ізобарного процесу робота дорівнює: Під час розширення газу V2 > V1 - робота додатна. Під час стискання газу V2 < V1 - робота від’ємна. Чисельно робота дорівнює площі відповідної криволінійної трапеції, обмеженої графіком залежності . Теплоємністю тіла називають відношення кількості теплоти, потрібної для підвищення його температури від значення до значення , до різниці цих температур : Q – кількість теплоти, С – теплоємність тіла, - різниця температур.
Питома теплоємність тіла С – характеристика речовини, що визначається кількістю теплоти, яка необхідна для нагрівання 1кг речовини на 1 К. Вимірюється в СІ питома теплоємність Дж/ кг·К. Тіла, нагріті до певної температури, віддають холоднішим тілам деяку кількість теплоти. Знаючи початкові температури, маси всіх тіл і питомі теплоємності, можна обчислити невідому теплоємність твердого тіла, виходячи з так званого рівняння теплового балансу, яке формулюється так: кількість теплоти Q1, яку віддає більш нагріте тіло, дорівнює кількості теплоти, що її набуває менш нагріте тіло Q2. Якщо в теплообміні бере участь кілька тіл, умова їхньої рівноваги така: Це рівняння виражає закон збереження енергії при тепловому обміні і називається рівнянням теплового балансу. Перший закон термодинаміки Збільшення внутрішньої енергії тіла може бути спричинене передаванням кількості теплоти , а також виконанням роботи А. Перший закон термодинаміки формулюється так: зміна внутрішньої енергії DU системи дорівнює сумі роботи А, виконаної над системою зовнішніми силами і наданої їй кількості теплоти . Якщо роботу виконує система над зовнішніми тілами, то , тоді Кількість теплоти , що надана системі, йде на збільшення її внутрішньої енергії і виконання системою роботи проти зовнішніх сил. 1) Ізохорний процес: DV = 0, A=0, отже , де - питома теплоємність при сталому об’ємі. 2) Ізобарний процес: 3) Ізотермічний процес:?Т=0,?U=0, якщо ізотермічне нагрівання, A>0,, Q>0 газ отримує енергію ззовні. При ізотермічному стисканні A<0, Q<0 тому тому, газ віддає енергію навколишньому середовищу. Процес, який відбувається без теплообміну з навколишніми тілами, називається адіабатичним. Адіабатичними можна наближено вважати процеси, які швидко відбуваються. Отже, в такому процесі Q = 0, , тобто робота виконується за рахунок зміни внутрішньої енергії тіла.
Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 110; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |