Слайд 2
Первый закон термодинамики постулирует существование внутренней энергии –
некоторой функции состояния[1] , такой, что если к системе
подводится тепло и над ней производится работа , то изменение внутренней энергии есть сумма подведенного тепла и совершенной работы:
. (2.21)
При этом ни работа, ни количество теплоты сами по себе не являются функциями состояния, они определяются процессом, происходящим с системой.
С точки зрения молекулярно-кинетических представлений, внутренняя энергия это механическая энергия, связанная с движением и взаимодействием атомов; равенство (2.21) можно рассматривать как обобщение (2.11) на все макроскопические системы.
Слайд 3
Сообщение телу некоторого количества теплоты может привести к
изменению его температуры. Пусть - количество теплоты, сообщенное телу
в некотором процессе, а - изменение температуры тела в этом процессе. Величину
,
где - масса тела, называют удельной теплоемкостью тела, а величину
где - количество вещества – молярной теплоемкостью.
Слайд 4
Процесс прихода замкнутой термодинамической системы в состояние теплового
равновесия характеризуется необратимостью – если система пришла в состояние
равновесия, то в дальнейшем она неограниченно долго остается в этом состоянии и не может выйти из него самопроизвольно. Опыт показывает, что такая необратимость присуща не только всему процессу прихода в равновесие в целом, но и каждому его малому «шагу» в отдельности.
Слайд 5
Если, например, привести два однородных тела с различной
температурой в тепловой контакт, их температуры в конечном итоге
станут одинаковыми, при этом на всех этапах установления теплового равновесия тепло всегда будет переходить от более нагретого тела к менее нагретому. В более сложной системе возможны процессы, при которых тепло переходит от менее нагретого тела к более нагретому, однако, такие процессы всегда сопровождаются другими, так, что любое внутреннее изменение в системе делает ее в целом «ближе» к состоянию равновесия
Слайд 6
Эту особенность тепловых процессов можно сформулировать в виде
второго закона термодинамики: невозможны такие процессы, единственным конечным результатом
которых был бы переход тепла от тела менее нагретого к телу более нагретому. Такая формулировка второго закона термодинамики называется формулировкой Клаузиуса.
Слайд 7
Можно предложить другую, эквивалентную формулировку второго закона, если
заметить, что всегда существует возможность преобразовать в тепло любое
количество механической работы, например, с помощью трения. Если бы были возможны процессы, единственным результатом которых был бы переход тепла в работу, то можно было бы использовать эту работу для нагревания более горячего тела. Значит, невозможны такие процессы, единственным конечным результатом которых было бы преобразование некоторого количества теплоты, полученного от тела в механическую работу. Эта формулировка называется формулировкой Кельвина.
Слайд 8
Дальнейшие выводы из второго закона термодинамики удобнее всего
получить с помощью метода, предложенного С. Карно, работы которого
фактически и положили начало теоретической термодинамике. Карно рассматривал тепловые машины – устройства, которые преобразуют тепловую энергию в механическую работу
Слайд 9
Схематически работу любой тепловой машины можно представить так.
Тепловая машина обязательно имеет в своем составе рабочее тело
или рабочее вещество – макроскопическое тело, которое и совершает механическую работу (рис.17). Рабочее тело совершает в ходе работы машины цикл или циклический процесс – процесс, при котором конечное состояние совпадает с начальным.
![Первый закон термодинамики постулирует существование внутренней энергии – некоторой функции состояния[1] ,](/img/tmb/14/1354241/534302c657a257c0b54589cdba34555c-720x.jpg "Законы термодинамики")
