Презентация на тему Применение первого закона термодинамики

является частным случаем всеобщего закона о превращении и сохранении энергии

применительно к тепловым процессам.
Первый закон термодинамики состоит из двух принципов (начал).
Первый закон называется принципом эквивалентности теплоты и работы.
Теплота Q и работа L преобразовываются друг в друга в строго эквивалентном соотношении:

Второй принцип гласит – теплота, сообщенная телу (системе) расходуется на изменение его внутренней энергии и на совершение работы этим телом (системой).

расчет вести на единицу вещества – кг, м3, моль. Поэтому

расчетные величины обозначаются прописными буквами, а не заглавными, при этом необходимо помнить, что для удобства и сокращения термин «удельная» опускается, но подразумевается. Например, в предыдущем уравнении
Q – теплота, подведенная к 1кг вещества, Дж/кг;
U1, U2 – начальная и конечная внутренняя энергия тела, отнесенная к 1кг вещества, Дж/кг;
∆U – изменение внутренней энергии 1кг вещества, Дж/кг;

l – работа, совершенная 1кг вещества (в данном случае газа), Дж/кг.

кинетических энергий частиц (молекул, атомов) газа и зависит она только

от температуры – т.е. интенсивности движения частиц газа, что и определяет их тепловое состояние.

Для расчетов не столь важно знать, какова внутренняя энергия газа, а важно знать, на сколько она изменяется.

имеется движение.
В термодинамическом процессе работа совершается только при изменении

объема газа. Если газ расширяется – работа положительна, сжимается – работа отрицательна.

Изобразим работу,
совершаемую 1 кг газа на
диаграмме в координатах p – υ.

перемещается из положения 1 – верхней мертвой точки (ВМТ)

в положение 2 – нижней мертвой точки и преодолевает силу Р внешнего воздействия под давлением р рабочего тела. При этом газ расширяется от υ1 до υ2, оказывая давление р на днище поршня площадью f. Работа всегда определяется произведением силы Р на перемещение S.
Тогда элементарная работа dl при перемещении на элементарном отрезке dS будет равна:

участке от v1 до v2 будет равна:
При р =

const l=p(v2-v1);
При v=const l=0.

внутренней
энергии газа и произведения давления на объем.
Физический

смысл величины pv понятен из рисунка – это потенциальная энергия сжатого газа. Она уравновешивает воздействие потенциальной энергии гири и поршня, поднятых на высоту H по отношению к днищу поршня.

в пределах от Т1 до Т2 получим:

температуры тела. Например, вода кипит, а ее
температура остается постоянной.

В выражении первого закона термодинамики:

выражение не является полным дифференциалом, поскольку неизвестна зависимость изменения р от температуры Т.

(1)

характеризуется
соответствующим изменением температуры, то выражение (1)
можно превратить

в полный дифференциал, если его левую и
правую часть разделить на температуру тела Т.

Умножив и разделив второе слагаемое на υ, получим: