ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Семинар 1. Первое начало термодинамики.
Теплоемкость. Процессы в газах
Первое начало термодинамики – это формулировка закона
сохранения энергии с учетом специфической формы энергии –
теплоты. Согласно этому закону, количество теплоты, сообщен-
ное макросистеме, идет на приращение ее внутренней энергии и
на совершение системой работы против внешних сил.
dU– бесконечно малое приращение функции состоя-
ния(полный дифференциал);
δQ – бесконечно малое приращение
функции, не являющейся
термодинамическим потенциалом.
Первый постулат несет дополнительные информационные
функции, а именно:
•
не содержит ограничений на преобразование теплоты в рабо-
ту, в том смысле, что позволяет полностью преобразовать
теплоту в работу;
•
не определяет направление развития процесса, а только со-
гласовывает взаимное изменение величин, если происходит
какой-то процесс;
•
объявляет внутреннюю энергию системы функцией состоя-
ния. Это отражено в дифференциальной форме записи урав-
нения.
Количество теплоты, полученное системой в некотором про-
цессе, может быть выражено через ее теплоемкость С
α
. Тепло-
емкость системы
– количество тепла, которое нужно сообщить
9
системе, чтобы повысить ее температуру на 1 К. Тогда
(4)
где α – параметр, определяющий процесс;
υ – количество молей вещества;
μ
α
C – молярная теплоемкость;
C
μ
/μ = с – удельная теплоемкость; m –масса тела.
Молярные теплоемкости
C
p
,C
v
являются функциями со-
стояния
;
C
p
- C
v
= R –
уравнение Майера
(справедливо только для идеального газа).
Процессы в газах
Уравнение процесса задается функциональной связью двух
макроскопических параметров, описывающих систему. На соот-
ветствующей координатной плоскости (
PV, TV или PT) уравне-
ние процесса наглядно представляется в виде графика (кривой
процесса).
Уравнение определенного процесса может быть получено с
помощью первого начала термодинамики, а также информации о
процессе и системе:
U(T,V), p(T,V), С
α
(Т).
Важный класс процессов составляют политропические про-
цессы.
Политропическим называется процесс, проходящий при
постоянной теплоемкости
С. Кривая, изображающая политропи-
ческий процесс, называется
политропой.
10
Первое начало термодинамики
Дифференциальная форма
pdVdUQ
AdUQ
+=
+
=
δ
δ
δ
(3)
Интегральная форма
AUQ
+
Δ
=
δQ=C
α
(Т) dT
dTTmcQ )(
=
δ
dTTCQ )(
μ
α
υδ
=
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- …
- следующая ›
- последняя »
