Термодинамика. Работа в термодинамике

Содержание

Слайд 2

Работа в термодинамике. При расширении газа работа, производимая газом, положительна, т.к.

Работа в термодинамике.

При расширении газа работа, производимая газом, положительна, т.к. сила

давления направлена в сторону перемещения (расширения); при сжатии работа газа отрицательна, т.к. сила и перемещение (сжатия) направлены противоположно.
Работа внешних сил, наоборот, положительна при сжатии газа и отрицательна при расширении.
При сжатии газа его внутренняя энергия увеличивается за счёт работы внешних сил. При расширении сам газ совершает работу, поэтому теряет часть внутренней энергии.

сжатие

расширение

Слайд 3

Если газ расширяется при постоянном давлении р, то сила, действующая со

Если газ расширяется при постоянном давлении р, то сила, действующая со

стороны газа на поршень: F = рS, гдеS - площадь поршня.

При подъеме поршня на высоту газ совершает работу
где ΔV - изменение объема газа

Слайд 4

При медленном сжимании газа работа, совершаемая внешними телами над газом, будет

При медленном сжимании газа работа, совершаемая внешними телами над газом, будет

отличаться только знаком:

Работа, совершаемая термодинамической системой при постоянном давлении, равна

Слайд 5

Геометрическое истолкование работы. Работе A' газа для случая постоянного давления можно

Геометрическое истолкование работы.

Работе A' газа для случая постоянного давления можно дать

простое геометрическое истолкование.
Построим график зависимости давления газа от объема (рис. 41) . Здесь площадь прямоугольника abcd, ограниченная графиком p1 = const, осью V и отрезками ab и cd, равными давлению газа, численно равна работе.
Слайд 6

В общем случае при произвольном изменении объема газа давление не остается

В общем случае при произвольном изменении объема газа давление не остается

неизменным.
Например, при изотермическом процессе оно убывает обратно пропорционально объему (рис. 42). В этом случае для вычисления работы нужно разделить общее изменение объема на малые части, вычислить элементарные (малые) работы, а потом все их сложить. Работа газа по-прежнему будет численно равна площади фигуры, ограниченной графиком зависимости p от V, осью V и отрезками ab и cd, равными давлениям p1, p2 в начальном и конечном состояниях.
Слайд 7

Закон сохранения энергии Энергия в природе не возникает из ничего и

Закон сохранения энергии

Энергия в природе не возникает из ничего и не

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

Под внутренней энергией термодинамической системы понимают кинетическую энергию теплового движения ее молекул и потенциальную энергию их взаимодействия. Она зависит от параметров состояния V,T . Внутренняя энергия идеального одноатомного газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре:

Слайд 8

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

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 = A + Q
Слайд 9

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

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:
A = –AI
Слайд 10

I закон термодинамики и изопроцессы

I закон термодинамики и изопроцессы

Слайд 11

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

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 12

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

I закон термодинамики и изопроцессы

V

р

1

2

ИЗОТЕРМА

АДИАБАТА

V

р

2

1

Слайд 13

источники http://www.physbook.ru/index.php/%D0%A2._%D0%90%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%B1%D0%B0%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81 http://www.yaklass.ru/materiali?mode=lsntheme&themeid=128 http://www.eduspb.com/node/1746 http://www.eduspb.com/node/1744

источники

http://www.physbook.ru/index.php/%D0%A2._%D0%90%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%B1%D0%B0%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81
http://www.yaklass.ru/materiali?mode=lsntheme&themeid=128
http://www.eduspb.com/node/1746
http://www.eduspb.com/node/1744