I закон термодинамики

Август 21, 2022

Главная
Физика
I закон термодинамики

Содержание

2. Закон сохранения энергии Энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно,
3. Способы изменения внутренней энергии
4. I закон термодинамики внутренняя энергия определяется только состоянием системы, причем изменение внутренней энергии системы при переходе
5. Если при нагревании газ расширяется и при этом совершает работу A, то первый закон термодинамики можно
6. I закон термодинамики и изопроцессы
7. I закон термодинамики и изопроцессы
8. Адиабатный процесс – это модель термодинамического процесса, происходящего в системе без теплообмена с окружающей средой. Линия
9. I закон термодинамики и изопроцессы V р 1 2 ИЗОТЕРМА АДИАБАТА V р 2 1
10. ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ
11. НЕОБРАТИМОСТЬ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ УТВЕРЖДАЕТ, ЧТО КОЛИЧЕСТВО ЭНЕРГИИ ПРИ ЛЮБЫХ ЕЕ ПРЕВРАЩЕНИЯХ ОСТАЕТСЯ НЕИЗМЕННЫМ.
12. Примеры: ► Нагретые тела остывают ► Колебания маятника Энергетически допустимо: увеличение амплитуды колебаний маятника за счет
13. НЕОБРАТИМЫМ называется процесс, обратный которому может протекать только как одно из звеньев более сложного процесса. Передача
14. ИЛЛЮСТРАЦИЯ НЕОБРАТИМОСТИ ЯВЛЕНИЙ В ПРИРОДЕ ПРОСМОТР КИНОФИЛЬМА В ОБРАТНОМ НАПРАВЛЕНИИИ «ПАДЕНИЕ ХРУСТАЛЬНОЙ ВАЗЫ СО СТОЛА» Соединение
15. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ Указывает направление возможных энергетических превращений, выражая необратимость процессов в природе Установлен путем обобщения
16. ФОРМУЛИРОВКА КЛАУЗИУСА Невозможно перевести тепло от более холодной системы к более горячей при отсутствии одновременных изменений
17. ФОРМУЛИРОВКА КЕЛЬВИНА 1851 г Невозможно осуществить такой периодический процесс, единственным результатом которого было бы получение работы
18. Самопроизвольные процессы в изолированной системе всегда происходят направлении перехода от маловероятного состояния в более вероятное
19. КЛАУЗИУС (Clausius) Рудольф Юлиус Эмануэль ( 1822 - 1888), немецкий физик, один из основателей термодинамики и
20. ТОМСОН Уильям (1824-1907) (с 1892 за научные заслуги получил титул лорда КЕЛЬВИНа - Kelvin) английский физик,
21. На основании любой из формулировок второго закона термодинамики могут быть доказаны следующие утверждения, которые называются теоремами
22. Любой участок цикла Карно и весь цикл в целом может быть пройден в обоих направлениях. Обход
23. Энергетическая схема холодильной машины. Q1 0, T1 > T2. Работа А совершается при приведении машины в
24. Если полезным эффектом является отбор некоторого количества тепла |Q2| от охлаждаемых тел (например, от продуктов в
25. Если полезным эффектом является передача некоторого количества тепла |Q1| нагреваемым телам (например, воздуху в помещении), то
26. Радиатор – черная решетка позади холодильника, испаритель – морозильная камера внутри него и компрессор – насос
28. Скачать презентацию

Слайд 2

Закон сохранения энергии
Энергия в природе не возникает из ничего и не

исчезает: количество энергии неизменно, она только переходит из одной формы в другую.

Слайд 3

Способы изменения внутренней энергии

Слайд 4

I закон термодинамики
внутренняя энергия определяется только состоянием системы, причем изменение внутренней

энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе:
ΔU = Aвнешн + Q

Слайд 5

Если при нагревании газ расширяется и при этом совершает работу A,

то первый закон термодинамики можно сформулировать по-другому:
Q = ΔU + AI
Количество теплоты, переданное газу, равно сумме изменения его внутренней энергии и работы, совершенной газом.
Так как работа газа и работа внешних сил вследствие 3-го закона Ньютона равны по модулю и имеют противоположный знак:
Aвнешн = –AI

Слайд 6

I закон термодинамики и изопроцессы

Слайд 7

I закон термодинамики и изопроцессы

Слайд 8

Адиабатный процесс
– это модель термодинамического процесса, происходящего в системе без теплообмена

с окружающей средой.
Линия на термодинамической диаграмме состояний системы, изображающая равновесный (обратимый) адиабатический процесс, называется адиабатой.

Слайд 9

I закон термодинамики и изопроцессы
V
р
1
2
ИЗОТЕРМА
АДИАБАТА
V
р
2
1

Слайд 10

ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ

Слайд 11

НЕОБРАТИМОСТЬ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ УТВЕРЖДАЕТ, ЧТО КОЛИЧЕСТВО ЭНЕРГИИ ПРИ ЛЮБЫХ

ЕЕ ПРЕВРАЩЕНИЯХ ОСТАЕТСЯ НЕИЗМЕННЫМ.
НО! ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ НИЧЕГО НЕ ГОВОРИТ О ТОМ, КАКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ВОЗМОЖНЫ.

Заметьте, многие процессы, которые возможны с точки зрения закона сохранения энергии, никогда не протекает в действительности.

Слайд 12

Примеры:
► Нагретые тела остывают
► Колебания маятника
Энергетически допустимо: увеличение амплитуды колебаний

маятника за счет охлаждения самого маятника и окружающей среды.

Энергетически допустим процесс передачи теплоты от холодного тела к горячему.

Слайд 13

НЕОБРАТИМЫМ называется процесс, обратный которому может протекать только как одно из

звеньев более сложного процесса.

Передача тепла от холодного тела к горячему используя холодильную установку, потребляющую энергию.

Увеличение амплитуды маятника в результате более сложного процесса, включающего толчок рукой

Слайд 14

ИЛЛЮСТРАЦИЯ НЕОБРАТИМОСТИ ЯВЛЕНИЙ В ПРИРОДЕ
ПРОСМОТР КИНОФИЛЬМА
В ОБРАТНОМ НАПРАВЛЕНИИИ
«ПАДЕНИЕ ХРУСТАЛЬНОЙ

ВАЗЫ
СО СТОЛА»

Соединение лежащих на полу осколков
и восстановление ВАЗЫ

ПРОЦЕСС ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВАЗЫ ИЗ ОСКОЛКОВ НЕ ПРОТИВОРЕЧИТ ЗАКОНАМ СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ, ЗАКОНАМ МЕХАНИКИ, НИ ВООБЩЕ КАКИМ ЛИБО ЗАКОНАМ, КРОМЕ

Слайд 15

ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
Указывает направление возможных энергетических превращений, выражая необратимость процессов

в природе

Установлен путем обобщения опытных фактов

Слайд 16

ФОРМУЛИРОВКА КЛАУЗИУСА
Невозможно перевести тепло от более холодной системы к более горячей

при отсутствии одновременных изменений в обеих системах или окружающих телах

Невозможен процесс, единственным результатом которого была бы передача энергии путем теплообмена от тела с низкой температурой к телу с более высокой температурой.

Слайд 17

ФОРМУЛИРОВКА КЕЛЬВИНА 1851 г
Невозможно осуществить такой периодический процесс, единственным результатом которого было

бы получение работы за счет теплоты, взятой от одного источника.

В циклически действующей тепловой машине невозможен процесс, единственным результатом которого было бы преобразование в механическую работу всего количества теплоты, полученного от единственного теплового резервуара.

Слайд 18

Самопроизвольные процессы в изолированной системе всегда происходят направлении перехода от маловероятного

состояния в более вероятное

Слайд 19

КЛАУЗИУС (Clausius) Рудольф Юлиус Эмануэль ( 1822 - 1888), немецкий физик,

один из основателей термодинамики и молекулярно-кинетической теории теплоты. Окончил в Берлинский университет. Первым понял и проанализировал идеи С. Карно и оценил их значение для теории теплоты и тепловых машин. Развивая эти идеи, Клаузиус в 1850 (одновременно с У. Кельвином) дал первую формулировку второго начала термодинамики, в которой содержалось утверждение о необратимости процесса передачи теплоты: "Теплота не может сама собою перейти от более холодного тела к более тёплому". Ввёл понятие энтропии, длины свободного пробега молекул. Количественно объяснил явления в газах, как внутреннее трение, теплопроводность и диффузия.

Иностранный член Лондонского королевского общества (1868), член-корреспондент Парижской АН (1865).

Слайд 20

ТОМСОН Уильям (1824-1907) (с 1892 за научные заслуги получил титул лорда

КЕЛЬВИНа - Kelvin) английский физик, один из основоположников термодинамики президент Лондонского королевского общества, иностранный член-корреспондент (1877) и иностранный почетный член (1896) Петербургской АН. Труды по многим разделам физики (термодинамика, теория электрических и магнитных явлений и др.).

Ввел абсолютную шкалу температур (шкала Кельвина), дал одну из формулировок второго начала термодинамики, Активный участник осуществления телеграфной связи по трансатлантическому кабелю, установил зависимость периода колебаний контура от его емкости и индуктивности. Изобрел многие электроизмерительные приборы, усовершенствовал ряд мореходных инструментов.

Слайд 21

На основании любой из формулировок второго закона термодинамики могут быть

доказаны следующие утверждения, которые называются теоремами Карно:
►Коэффициент полезного действия тепловой машины, работающей при данных значениях температур нагревателя и холодильника, не может быть больше, чем коэффициент полезного действия машины, работающей по обратимому циклу Карно при тех же значениях температур нагревателя и холодильника.
►Коэффициент полезного действия тепловой машины, работающей по циклу Карно, не зависит от рода рабочего тела, а только от температур нагревателя и холодильника.

Слайд 22

Любой участок цикла Карно и весь цикл в целом может быть

пройден в обоих направлениях.
Обход цикла по часовой стрелке соответствует тепловому двигателю, когда полученное рабочим телом тепло частично превращается в полезную работу.
Обход против часовой стрелки соответствует холодильной машине, когда некоторое количество теплоты отбирается от холодного резервуара и передается горячему резервуару за счет совершения внешней работы.
Поэтому идеальное устройство, работающее по циклу Карно, называют обратимой тепловой машиной.

Слайд 23

Энергетическая схема холодильной машины. Q1 < 0, A < 0, Q2 > 0, T1 > T2.
Работа А совершается

при приведении машины в действие. Количество теплоты Q1 передается рабочим телом нагревателю более высокой температуры, а количество теплоты Q2 поступает от рабочего тела к холодильнику.

Теплота передается от холодного тела к горячему → холодильная машина

Слайд 24

Если полезным эффектом является отбор некоторого количества тепла |Q2| от охлаждаемых

тел (например, от продуктов в камере холодильника), то такое устройство является обычным холодильником.
Эффективность работы холодильника βх можно охарактеризовать отношением
Эффективность работы холодильника – это количество тепла, отбираемого от охлаждаемых тел на 1 джоуль затраченной работы.

Слайд 25

Если полезным эффектом является передача некоторого количества тепла |Q1| нагреваемым телам

(например, воздуху в помещении), то такое устройство называется тепловым насосом.
Эффективность βТ теплового насоса может быть определена как отношение
Эффективность работы теплового насоса – это количеством теплоты, передаваемое более теплым телам на 1 джоуль затраченной работы.

Слайд 26

Радиатор – черная решетка позади холодильника,
испаритель – морозильная камера внутри

него и компрессор – насос с
электродвигателем. Радиатор и испаритель сделаны из металлической трубки,
заполненной легко сжижающимся газом – хладоном.

I закон термодинамики

Содержание

Закон сохранения энергииЭнергия в природе не возникает из ничего и не

Способы изменения внутренней энергии

I закон термодинамикивнутренняя энергия определяется только состоянием системы, причем изменение внутренней

Если при нагревании газ расширяется и при этом совершает работу A,

I закон термодинамики и изопроцессы

I закон термодинамики и изопроцессы

Адиабатный процесс– это модель термодинамического процесса, происходящего в системе без теплообмена

I закон термодинамики и изопроцессыVр12ИЗОТЕРМААДИАБАТАVр21

ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ

НЕОБРАТИМОСТЬ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ УТВЕРЖДАЕТ, ЧТО КОЛИЧЕСТВО ЭНЕРГИИ ПРИ ЛЮБЫХ

Примеры: ► Нагретые тела остывают► Колебания маятникаЭнергетически допустимо: увеличение амплитуды колебаний

НЕОБРАТИМЫМ называется процесс, обратный которому может протекать только как одно из

ИЛЛЮСТРАЦИЯ НЕОБРАТИМОСТИ ЯВЛЕНИЙ В ПРИРОДЕПРОСМОТР КИНОФИЛЬМА В ОБРАТНОМ НАПРАВЛЕНИИИ «ПАДЕНИЕ ХРУСТАЛЬНОЙ

ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИУказывает направление возможных энергетических превращений, выражая необратимость процессов

ФОРМУЛИРОВКА КЛАУЗИУСАНевозможно перевести тепло от более холодной системы к более горячей

ФОРМУЛИРОВКА КЕЛЬВИНА 1851 гНевозможно осуществить такой периодический процесс, единственным результатом которого было

Самопроизвольные процессы в изолированной системе всегда происходят направлении перехода от маловероятного

КЛАУЗИУС (Clausius) Рудольф Юлиус Эмануэль ( 1822 - 1888), немецкий физик,

ТОМСОН Уильям (1824-1907) (с 1892 за научные заслуги получил титул лорда

На основании любой из формулировок второго закона термодинамики могут быть

Любой участок цикла Карно и весь цикл в целом может быть

Энергетическая схема холодильной машины. Q1 < 0, A < 0, Q2 > 0, T1 > T2. Работа А совершается

Если полезным эффектом является отбор некоторого количества тепла |Q2| от охлаждаемых

Если полезным эффектом является передача некоторого количества тепла |Q1| нагреваемым телам

Радиатор – черная решетка позади холодильника,испаритель – морозильная камера внутри

Похожие презентации

Закон сохранения энергии
Энергия в природе не возникает из ничего и не

I закон термодинамики
внутренняя энергия определяется только состоянием системы, причем изменение внутренней

Адиабатный процесс
– это модель термодинамического процесса, происходящего в системе без теплообмена

I закон термодинамики и изопроцессы
V
р
1
2
ИЗОТЕРМА
АДИАБАТА
V
р
2
1

НЕОБРАТИМОСТЬ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ УТВЕРЖДАЕТ, ЧТО КОЛИЧЕСТВО ЭНЕРГИИ ПРИ ЛЮБЫХ

Примеры:
► Нагретые тела остывают
► Колебания маятника
Энергетически допустимо: увеличение амплитуды колебаний

ИЛЛЮСТРАЦИЯ НЕОБРАТИМОСТИ ЯВЛЕНИЙ В ПРИРОДЕ
ПРОСМОТР КИНОФИЛЬМА
В ОБРАТНОМ НАПРАВЛЕНИИИ
«ПАДЕНИЕ ХРУСТАЛЬНОЙ

ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
Указывает направление возможных энергетических превращений, выражая необратимость процессов

ФОРМУЛИРОВКА КЛАУЗИУСА
Невозможно перевести тепло от более холодной системы к более горячей

ФОРМУЛИРОВКА КЕЛЬВИНА 1851 г
Невозможно осуществить такой периодический процесс, единственным результатом которого было

Энергетическая схема холодильной машины. Q1 < 0, A < 0, Q2 > 0, T1 > T2.
Работа А совершается

Радиатор – черная решетка позади холодильника,
испаритель – морозильная камера внутри