![]() |
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Работа и теплота. Первое начало термодинамики
Внутренняя энергия газа (и другой термодинамической системы) может изменяться в основном за счет двух процессов: совершения над газом работы
DQ = DU + DA . (10.3) Уравнение (10.3) представляет собой содержание первого начала ( закона ) термодинамики. Словами его можно выразить следующим образом: количество тепла DQ, сообщенное системе, идет на приращение внутренней энергии системы DU и на совершение системой работы DA над внешними телами. Следует отметить, что в равенстве (10.3) величина U является функцией состояния и однозначно определяется термодинамическими параметрами состояния. Величины Q и A не есть функции состояния. Они зависят не только от начального и конечного состояния системы, но и от пути изменения ее состояния. Из равенства (10.3) следует, что единицей измерения тепла служит джоуль. Работа газовых изопроцессов
dA = pdV (10.4) суммируют все элементарные работы для этого газового процесса. Полная работа A = где V1 - начальный объем газа, V2 - его конечный объем. Применим формулу (10.5) для расчета работы изопроцессов. 1. Рассмотрим изохорический процесс. Для этого процесса объем газа V = const, dV = 0 и A = 0 . Газ не совершает работу. Первое начало термодинамики (10.3) будет иметь вид DQ = DU , т.е. все тепло, сообщенное газу, пойдет на его нагревание. 2. Рассмотрим изобарический процесс. Так как давление не изменяется, то его как постоянную величину можно вынести из под знака интеграла (10.5). Получим A = p(V2 - V1) или с учетом уравнения Менделеева-Клапейрона pV = (m /m)RT , записанного для начального и конечного состояний, получим выражение для работы изобарического процесса A = (m /m)R(T2 - T1). (10.6) 3. Рассмотрим изотермический процесс. Так как температура постоянна, то внутренняя энергия идеального газа не изменяется: DU = 0. Первое начало термодинамики (10.3) будет иметь вид DQ = DA, т.е. все тепло, подведенное к системе, будет затрачено на совершение ею работы. Используя уравнение состояния идеального газа (10.6) и учтя, что T = const, запишем выражение (10.5) для работы изотермического процесса в виде A = Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-11; Просмотров: 545; Нарушение авторского права страницы