Prvi zakon termodinamike - to je začetek vseh stvari

Predmet študije termodinamike, je energija v vseh njegovih oblikah in, kar je najpomembnejše, energetske prehode iz ene oblike v drugo. Prav tako se zgodi, da izraz izvira iz zgodnjih dneh raziskav na področju energetskih raziskav, in takrat seznam različnih vrst energije je še vedno majhna - mehansko in toplotno. Zato ime "Termodinamika" najbolj natančno odraža bistvo predmeta - gibanje (prenos), in pretvorbo toplote v mehansko delo in obratno. Postopoma koncepti označujejo termičnih procesov: talilna toplota, toplotna kapaciteta, in, končno, znesek enote toplote - kalorij (1772 M.Vilke). To bo trajalo nekaj časa in se bodo oblikovali prvi zakon termodinamike, ampak vsak korak je bil rezultat trdega dela številnih raziskovalcev.

Za študij zakone termodinamike so nekateri dogovori sprejeti, omogočajo študija označite predmet in določiti njegove lastnosti, da je treba preučiti. Predmeti študija predstavljajo zaprtih sistemih z velikim številom delcev. Če sistem lahko določi meje določenega obsega, se imenuje telo. Tu in tam je bil velik udeleženec v termodinamične delovanja: sistem delcev vsebuje določeno količino - idealni plin. V procesu pretvorbe energije termodinamično sistema spreminja svojo državo, in te spremembe so opisane z nizom konceptov - procesnih parametrov. Če parametre sprejme temperaturo T Obseg V in tlak P, je dovolj, da jih opisujejo nobenega termodinamični proces. Vsi sistemi se štejejo le za ravnotežnih stanj. Vzpostavitev ravnotežja, na primer, toplota, - postopek za prenos toplote - nekaj hladi in segreva nekaj. V tem primeru se je število "plača - prejela" bo, kot prvi zakon termodinamike, je enako. In tu tiči glavni problem je, da je že stoletja, znanstveniki odloči: Iskanje udeleženci v presnovi energije in določiti njihovo vlogo v postopku.

Osnova teorije termodinamike aparata so 3 zakon. Predpostavlja se, da lahko telo absorbira energijo, povečuje svoj notranji (npr ogrevanje) in / ali zaradi svoje notranje energije delati za premagovanje zunanjih sil (npr potiska bat). V skladu s tem je prvi zakon termodinamike obdelamo kot sledi: sprememba notranje energije U telesa je vsota energije absorbirane energetska Q in zunanje sile A. Matematično je ta izražena skozi neskončno sprememb, kot sledi:

dU = dq + dA (1)

Dejstvo je, da je zakon o ohranjanju energije, lahko rečemo, zakon življenja.

Lastnosti termodinamični procesi so običajno šteje v vzorcu, kjer delovni medij prevzame popoln plin, ki je lahko segrevamo in / ali za izvajanje nanjo zunanje sile mehanskega dela (kompresija - širitev) z batom, in eden od parametrov - tlaka p prostornine V in temperaturo T - je konstantna. Uporaba prvi zakon termodinamike, da izoprotsessam za določitev virov energije sprejemnikov za posebne pogoje.

Izohorna sprememba pomeni tisti V = konst. Glede na to, da mehansko delo ni na voljo, ker količina ne spremeni s segrevanjem le lahko poveča notranjo energijo, in nato: DA = PDV = 0, in s tem du = dq in ga lahko določimo iz razmerja:

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

Tako izohorna sprememba je posledica povečanja temperature.

Izobarična Proces p = konst, in ta pogoj izpolnjen, če je delovna tekočina, ko segrevamo opravlja mehansko delo, na primer gib bata. Če vključite uporabiti izraz za toplotno energijo, in enačbe Mendelejev-Clapeyron, je mogoče z lahkoto dobiti izraz za izračun mehanskega delovanja plina :

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

R - plinska konstanta, in sredstva dela povečati količino plina v količini en mol, če je sprememba temperature na stopinjo Kelvina. Zaključek: pod izobarična uplinjenim dopolnitev toplotne energije (2) in porabi del večje notranje energije z razširitvijo (3).

Postopek, pri katerem je T = konst, v termodinamiki imenujemo izotermičen. Njegovo bistvo je, da se s segrevanjem notranje energije v celoti porabi v delo zunanjih sil preodoleniiyu. Prvi zakon termodinamike za izoprotsessov kažejo, da vzdržuje konstantno telesno temperaturo svoje notranje energije predstavlja za stroške opravljanja mehanskega dela, in je odvisna od spremembe tlaka. Izračun stroškov energije lahko iz izraza:

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