під час ізотермічного процесу вся підведена кількість теплоти витрачається на роботу, здійснену газом проти зовнішнього тиску.

Якщо процес являє собою ізотермічне стискання, то А_г < 0 і Q = - A_r. Або інакше: A_r = - Q.

Негативне значення Q вказує на те, що газ під час стискання віддає тепло, причому в кількості, що дорівнює здійсненій роботі.

45. Адіаба́тний проце́с (грец. αδιαβατος — неперехідний) — в термодинаміці зміна стану тіла без обміну теплом з навколишнім середовищем. Його можна здійснити, проводячи стискання чи розширення тіла (наприклад, газу) дуже швидко.

Так, при поширенні звукових хвиль у повітрі чи іншому тілі, у місцях згущення частинок температура підвищується, а в місцях розрідження — знижується. За дуже малий період коливання не відбувається помітного обміну теплом між місцями згущення і розрідження.

Під час адіабатного стискування тіла внутрішня енергія його збільшується, а при адіабатичному розширенні — зменшується. Виконана робота при цьому дорівнює за величиною і протилежна за знаком зміні внутрішньої енергії системи.

де P — тиск, V — об'єм, — показник адіабати,

— молярна теплоємність за умов постійного тиску, а — молярна теплоємність за умов постійного об'єму.

 46. Виразимо температуру з рівняння Менделєєва–Клапейрона і підставимо в останню формулу: , . Але, оскільки , то в остаточному підсумку одержуємо: або . Отримане рівняння називається рівнянням Пуассона.

 47. Оборотні і необоротні процеси.

 

Оборотний процес – це процес, який проходить у прямому і зворотному напрямку, не створюючи змін у навколишньому середовищі, тобто у всіх інших задіяних тілах не відбувається ніяких змін.

Якщо систему можна повернути у вихідний стан будь-яким способом, не обов’язково через ту саму послідовність станів, що мали місце в прямому напрямку, такий процес називають оборотним у широкому розумінні.

Якщо ж систему можна повернути у вихідний стан через ту ж саму послідовність станів, через яку пройшла система у прямому напрямку, такий процес називають оборотним у вузькому розумінні.

Необоротний процес – це такий процес, який проходить у прямому і зворотному напрямку, створюючи зміни у навколишньому середовищі.

Давайте розглянемо приклади таких процесів. Простіше із прикладами необоротних процесів. Це реальні процеси, що відбуваються у навколишньому середовищі.

1. Перехід тепла від більш нагрітого тіла до менш нагрітого при їх тепловому контакті (рис.10.4.1.). Це необоротний процес. Зворотний процес неможливий, оскільки він суперечить формулюванню Клаузіуса постулату другого начала термодинаміки.

 

48. Дру́гий закон термодина́міки — один із основних законів фізики, закон про неспадання ентропії в ізольованій системі. Він накладає обмеження на кількість корисної роботи, яку може здійснититепловий двигун. На засадничому рівні другий закон термодинаміки визначає напрямок протікання процесів у фізичній системі - від порядку до безпорядку. Існує багато різних формулювань другого закону термодинаміки, загалом еквівалентних між собою.

Для системи із сталою температурою існує певна функція стану S — ентропія, яка визначається таким чином, що

1. Адіабатичний перехід із рівноважного стану A в рівноважний стан B можливий лише тоді, коли

.

2. Приріст ентропії у квазістаціонарному процесі дорівнює

,

де T — температура.

49. Ентроп́ія S — в термодинаміці міра енергії у термодинамічній системі, яка не може бути використана для виконання роботи.

Поняття ентропії було вперше введено у 1865 році Рудольфом Клаузіусом. Він визначив зміну ентропії термодинамічної системи при оборотному процесі як відношення загальної кількості теплоти ΔQ, отриманої або втраченої системою, до величини абсолютної температури T:

Рудольф Клаузіус дав величині S назву «ентропія», утворивши її від грецького слова τρoπή, «зміна» (зміна, перетворення).

Рівність відноситься саме до зміни ентропії. У термодинаміці ентропія визначається лише з точністю до сталої.

Зв'язок між теплоємністю та ентропією дається формулою

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: