Prvi zakon termodinamike - to je početak svih stvari

Predmet proučavanja termodinamike je energija u svim njegovim oblicima i što je najvažnije, energije prijelaza iz jednog oblika u drugi. To se događa tako da je pojam nastao u ranim danima istraživanja u području energetske istraživanja, te je u to doba popis različitih vrsta energije je još uvijek mala - mehaničko i toplinsko. Dakle, ime „Termodinamika” najtočnije odražavaju suštinu objekta - pokret (prijenos) i pretvorbe topline u mehanički rad, i obrnuto. Postupno pojmovi karakterizaciju toplinskih obrada: topline fuzije, kapacitet topline, i konačno, jedinična količina topline - kalorija (1772 M.Vilke). Trebat će vremena i da će se formulirati prvi zakon termodinamike, ali svaki potez bio je rezultat napornog rada brojnih istraživača.

Proučiti zakone termodinamike su neke konvencije usvojene, što omogućuje proučavanje istaknuti objekt i odrediti svoja svojstva treba proučavati. Predmeti studija predstavljeni su zatvorene sustave velikog broja čestica. Ako se sustav može odrediti granice određene volumen, to se zove tijelo. Tu i tamo je bio jedan od glavnih sudionika u termodinamičke akcije: sustav čestica sadržan u određenom volumenu - idealan plin. U procesu transformacije energije termodinamičkog sustava mijenja svoje stanje, a te promjene su opisani skupom koncepata - procesnih parametara. Ukoliko su parametri uzeti temperature T, V zapremine i tlaka P, je dovoljna da im opisivanje bilo termodinamičkog procesa. Svi sustavi se smatraju samo za ravnotežne država. Uspostavljanje ravnoteže, na primjer, topline, - proces prijenosa topline - nešto hladi i zagrijava nešto. U tom slučaju, broj „plaćeni - dobili”, kao prvi zakon termodinamike, neće biti isto. I tu leži glavni problem je u tome što već stoljećima, znanstvenici odlučili: sudionici Pretraga za metabolizam energije i utvrditi njihovu ulogu u tom procesu.

Osnova teorije termodinamike aparata su tri zakona. Pretpostavlja se da tijelo može apsorbirati energiju, povećava svoju unutarnju (na primjer, grijanje) i / ili zbog svoje unutarnje energije da rade na tome da prevladaju vanjskih sila (npr, gurajući klip). U skladu s tim, prvi zakon termodinamike tretira kako slijedi: promjena unutarnje energije U tijela je zbroj energija apsorbira njihova energija Q i vanjske sile A. Matematički, to se izražava kroz infinitezimalnih promjene kako slijedi:

dU = DQ + DA (1)

U stvari, to je zakon očuvanja energije, može se reći, zakon života.

Svojstva termodinamički proces se obično smatra u modelu u kojem se radni medij uzima savršeno plin koji se može grijati i / ili za obavljanje na to da vanjski sila mehanički rad (kompresija - ekspanzija) pomoću klipa, a jedan od parametara - tlaka P, V zapremine i temperature T - je konstanta. Primjena prvi zakon termodinamike da izoprotsessam utvrditi izvore energije prijemnike za određene uvjete.

Postupak Isochoric znači da V = konst. S obzirom na činjenicu da je mehanički rad nije dostupan, jer volumen ne mijenja zagrijavanjem može samo povećati unutarnju energiju, a onda: DA = pdv = 0, a time i du = DQ i to može odrediti iz odnosa:

dQ = (m / M) + * CV dT (2)

Dakle, isochoric proces je zbog porasta temperature.

Izobarno proces uključuje p = const, a to stanje je zadovoljan ako je radni fluid, kad se zagrije obavlja mehanički rad, na primjer, kretanje klipa. Ako uključite primijeniti izraz za toplinskom energijom, te jednadžbe Mendeljejev-Clapeyron, može se lako dobiti izraz za izračunavanje mehanički rad plina :

A = (m / M) + R * (T2 - T1) (3)

R - plinska konstanta, i sredstva rada za povećanje volumena plina u količini od jednog mola, ako je promjena temperature po stupanj Kelvina. Zaključak: pod izobarična procesnog plina napuniti energije za grijanje (2), i troši dio povećane unutarnje energije proširenja (3).

Postupak u kojoj T = const u termodinamici nazivom izotermnim. Njegova suština je da se zagrijavanjem unutarnje energije u potpunosti konzumira u radu vanjskih sila preodoleniiyu. Prvi zakon termodinamike za izoprotsessov sugerira da bi se održala konstantna temperatura tijela njegove unutarnje energije nadoknađuje troškove izvođenje mehaničkih radova, i ovisi o promjenama tlaka. Izračunajte troškove energije može biti iz izraza:

Q = A = (m / M) + R * T * (ln (p1 / p2)).