Механика, молекулярная физика и термодинамика. Полицинский Е.В. - 167 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ (Механика, МКТ, термодинамика) Полицинский Е.В.
167
Применим первое начало термодинамики к изобарному процессу
Q dU A
∂ = + ∂
.
Из определения молярной теплоемкости следует, что
p
Q C dT
∂ =
.
Интегрируя выражение, получим количество теплоты, необходи-
мое для нагревания газа от температуры T
1
до T
2
для одного моля газа
2
1
2 1
( )
T
p p
T
Q C dT C T T
= = ⋅ −
∫
(340),
для
M
молей газа
2 1
( )
p
m
Q C T T
M
= ⋅ ⋅ −
(341).
Таким образом, при изобарном процессе подводимое к газу теп-
ло частично тратится на увеличение его внутренней энергии и час-
тично на совершение работы.
При изобарном расширении Q > 0 – тепло поглощается газом, и газ
совершает положительную работу. При изобарном сжатии Q < 0 – тепло
отдается внешним телам. В этом случае A < 0. Температура газа при
изобарном сжатии уменьшается, T
2
< T
1
; внутренняя энергия убывает,
∆U < 0.
Изотермический процесс
Процесс, происходящий при постоянной температуре, называется
изотермическим процессом (рис. 134).
При T = const, U = const (внутренняя энергия не изменяется),
dU = 0.
Уравнение первого начала термодинамики (
Q dU A
∂ = + ∂
) при изо-
термическом состоянии газа запишется в следующей форме:
Q A
∂ = ∂
(342).
p
0 V
1
V
2
V
1
2
Рис. 133. К изобарному процессу
Работа в этом случае равна
2 2
1 1
1 2 2 1
( )
V V
V V
A pdV p dV p V V
−
= = = ⋅ −
∫ ∫
(339).
Работа изображается на диаграм-
ме (рис. 133) площадью прямоугольни-
ка V
1
12V
2
.

Страницы