![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Первый закон термодинамики
Первый закон термодинамики является частным случаем общего закона сохранения и превращения энергии применительно к тепловым процессам, протекающим в термодинамических системах, как изолированных, так и неизолированных от окружающей среды. Если к рабочему телу подводится некоторое количество тепла, то оно расходуется на увеличение внутренней энергии самого рабочего тела и на совершение работы. Первый закон термодинамики устанавливает связь между изменением внутренней энергии тела в каком-либо термодинамическом процессе и энергией, переданной в форме работы и теплоты. Таким образом, уравнение первого закона термодинамики для 1 кг однородного вещества можно записать следующим образом: а) для элементарного процесса dq = du + dl; (6.1) б) для конечного процесса q = где q – количество тепла (оно считается положительным при подводе и отрицательным при отводе его от системы), кДж / кг;
l – работа в процессе (она считается положительной, когда само тело совершает работу, т.е. при расширении газа, и отрицательной при подводе работы к газу, т.е. при его сжатии), кДж / кг. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры и является экстенсивным параметром. Поэтому изменение внутренней энергии зависит от начального и конечного состояния системы, не зависит от характера процесса и определяется по формулам: du = c
где от T Работа процесса может быть вычислена, если известна зависимость давления от объёма в ходе процесса или уравнение процесса: l = где p – давление в Н / м Количество тепла вычисляется по формуле:
q где c Используя выражение для энтальпии: i = u + pv, (6.7) получаем иную зависимость для первого закона термодинамики:
dq = di – vdp, (6.8) где vdp = dl Энтальпия идеального газа зависит только от его температуры, не зависит от характера процесса и является экстенсивным параметром. Изменение энтальпии в процессе определяется только начальным и конечным состоянием газа: di = c
где от T Для рабочего тела массой G: первый закон термодинамики – Q = изменение внутренней энергии –
изменение энтальпии –
Вопросы для самоконтроля 1. Что понимается под внутренней энергией идеального и реального газов? 2. От каких параметров состояния зависит внутренняя энергия реального и идеального газов? 3. Является ли внутренняя энергия функцией состояния или процесса? 4. Чему равно изменение внутренней энергии в круговом процессе? 5. Что изображает площадь под кривой процесса в 6. Показать, что работа является функцией процесса. 7. Какая работа газа больше: в обратимом или необратимом процессе и почему? 8. Формулировка первого закона термодинамики. 9. Аналитическое выражение первого закона термодинамики.
|