Первое начало термодинамики.

Рассмотрим термодинамическую систему, для которой механическая энергия не меняется, а изменяется лишь внутренняя энергия.

Внутренняя энергия системы может меняться в результате совершения на системой работы или сообщения ей тепла. Говорят о двух формах передачи энергии: форме работы и форме теплоты. Энергия механического движения может превращаться в энергию теплового движения, и наоборот. При этом выполняется закон сохранения и превращения энергии. Допустим, что некоторая система, обладая внутренней энергией U, получила некоторое количество теплоты Q и перешла в состояние с энергией U2, совершая работу А над внешними телами.

Определение: кол-во теплоты считается положительным, если оно подводится к телу. И работа положительной, если система совершает её над внешними телами.

Из опыта известно, что при переходе из 1-го во 2-е состояние изменение энергии записывается как ∆ U=U2-U1, и эта величина будет равна разности между полученной теплотой Q и работой, совершаемой системой. Отсюда получаем: ∆ Q = ∆ U + ∆ A. Это Уравнение представляет собой первое начало термодинамики, которое гласит, что теплота, получаемая системой, затрачивается на изменение его внутренней энергии ∆ U и совершение работы над внешними телами. (измеряется в ДЖ).

Если система возвращается в исходное состояние, то изменение внутренней энергии равно нулю => Q=A.

Отсюда следует, что система не может произвести работы больше, чем кол-во теплоты, полученное системой (то есть вечный двигатель не возможен)

32. Работа газа при изменении его объёма.

Найдём в общем виде внешнюю работу, совершаемую газом при изменении его объёма. Рассмотрим газ в цилиндре. Под поршнем, внутри, находится газ под давлением Р.

Работа dA = F*dL, p = F/S, F = p*S => dA = p*S*dL = p*dV

Полную работу, совершаемую газом, при изменении объёма от V1 до V2, можно определить через интеграл:

А =

33. Теплоёмкость газа.

С = (Дж/К)

Существуют и другие виды теплоёмкости:

1. Удельная теплоёмкость вещества – величина, равная кол-ву теплоты, необходимое для нагревания одного вещ-ва на 1К. С = (Дж/кг*К)

2. Молярная теплоёмкость – величина теплоты, необходимая для нагрева 1 моля вещества на 1К.

С =

Между молярной и удельной теплоёмкостями есть связь: C уд =

3. Различают теплоёмкости при постоянном объёме Сv и при постоянном давлении Ср.

Сv =

Ср. =