Первое начало термодинамики презентация

1. Макроскопическая работа при тепловых процессах
Элементарная работа системы, в которой происходит равновесный термодинамический процесс, сопровождающийся элементарным приращением объема системы dV:
р – равновесное значение давления в системе.
Значение работы при конечном изменении объема от V1 до V2
графически
Выводы:
элементарная работа не является полным дифференциалом → макроскопическая работа не является функцией состояния (др. словами: макроскопическая работа существенным образом зависит от вида термодинамического процесса)

V1
V2

2. Внутренняя энергия идеального газа
Выводы:
-1) внутренняя энергия является функцией состояния, т.е. ее изменение не зависит от вида ТД процесса, а определяется только изменением температуры конечного и начального состояния!
Определение:
внутренняя энергия идеального газа определяется как суммарная энергия движения всех молекул
-2) изменение внутренней энергии равно нулю для кругового процесса и изотермического

3. Количество теплоты.
Первое начало термодинамики
Определения:
- теплообмен - обмен внутренними энергиями различных тел без совершения макроскопической работы
- энергия, полученная какой-либо частью системы в результате теплообмена называется количеством теплоты
1 постулат термодинамики (первое начало)
в дифференциальной форме
Вывод: количество теплоты так же как и работа не является функцией состояния!

4. Теплоемкость системы
Определение:
- теплоемкостью некоторой системы называется величина, численно равная количеству теплоты, сообщенному системе, которое вызывает единичное приращение температуры этой системы
c – удельная теплоемкость [Дж/кг∙К]
С – молярная теплоемкость [Дж/моль ∙ К]
Вывод: теплоемкость системы как и количество теплоты определяется видом ТД процесса

Вывод:
- уравнение Майера
Физический смысл R:
- универсальная газовая постоянная численно равна работе, которую совершает один моль идеального газа при постоянном давлении и при возрастании его температуры на один Кельвин
показатель адиабаты

5. Адиабатический процесс.
Уравнение Пуассона
Из 1-го начала ТД для адиабатического процесса имеем
- уравнение Пуассона для адиабатического процесса

Также используются выражения,
Выводы: газ охлаждается при адиабатическом расширении
и нагревается при адиабатическом сжатии.
Критерий применимости
уравнений адиабаты:
скорость процесса должна удовлетворять
двум взаимоисключающим требованиям:
сохранению равновесности процесса
(процесс должен быть медленным);
процесс должен быть быстрым,
чтобы можно было пренебречь теплообменом
с окружающей средой