genstand for undersøgelse af termodynamik er energi i alle dets former, og, vigtigst, overførsel af energi fra en form til en anden.Historisk udtrykket stammer i de tidlige dage af forskning inden for energi, og på det tidspunkt en liste over forskellige former for energi var stadig små - mekanisk og termisk.Såkaldte "termodynamik" mest præcist afspejler essensen af emnet - bevægelsen (overførsel) og omlægning af varme til mekanisk arbejde, og omvendt.Gradvist begreberne karakterisere termiske processer: smeltevarme, varmekapacitet og endelig måleenheden af varme - kalorieindhold (1.772 M.Vilke).Det vil tage en masse tid og vil blive formuleret første lov om termodynamik, men hvert trin var et resultat af hårdt arbejde af mange forskere.
At studere termodynamikkens love taget nogle konventioner, hvordan man isolere det undersøgte objekt, og specificere de egenskaber, der skal undersøges.De testobjekter er repræsenteret ved lukkede systemer af et stort antal partikler.Hvis systemet kan bestemme grænserne for et bestemt volumen, kaldes det kroppen.Her og der var en stor deltager i den termodynamiske handling: partikelsystem, indesluttet i en vis volumen - ideel gas.I processen med energi konverteringer termodynamisk systemet ændrer tilstand, og disse ændringer er beskrevet af et sæt begreber - procesparametrene.Hvis parametrene tage temperaturen T, volumenet V og trykket P, de er tilstrækkelige til at beskrive enhver termodynamiske proces.Alle systemer er kun køre til ligevægt stater.Etableringen af ligevægt, for eksempel varme, - en varmeoverførsel proces - noget køler og opvarmer noget.Antallet af "betalt - modtaget", som den første lov om termodynamik, vil være den samme.Og her ligger det største problem er, at for århundreder forskere beslutte: Søg på energimarkedet udveksling og definitionen af deres rolle i processen.
grundlag af det teoretiske apparat termodynamikkens er 3 ret.Det antages, at kroppen kan absorbere energi ved at øge den interne (fx ved opvarmning) og / eller på bekostning af dens interne energi til at gøre arbejdet for at overvinde ydre kræfter (f.eks skubbe stemplet).Baseret på dette, er den første lov om termodynamik behandlet som følger: ændringen i indre energimarked i kroppen U er den mængde energi, de absorberede energi Q og eksterne kræfter A. Matematisk er dette udtryk gennem de uendeligt ændringer som følger:
dU = dQ + dA (1)
I virkeligheden er det loven om bevarelse af energi, kan vi sige, loven i livet.
Features termodynamiske processer er normalt betragtes i modellen, hvor den arbejdende medie tager en ideel gas, som kan opvarmes og / eller overtage det mekanisk arbejde af eksterne kræfter (sammentrækning - Ekspansion) med hjælp af stemplet, og en af de parametre, - tryk P, volumen V, ellertemperaturen T - er konstant.Anvendelse af den første lov om termodynamik at izoprotsessam at bestemme kilderne til energi modtagere til særlige betingelser.
isochor betyder, at V = konst.Konsekvensen af det forhold, at det mekaniske arbejde er fraværende, idetlydstyrken ændres ikke af varmen kan øge den eneste indre energimarked, og derefter: dA = PDV = 0, og dermed dU = dQ og bestemme dets muligt fra forholdet:
dQ = (m / M) * CV * dT(2)
således isochor skyldes stigning i temperaturen.
isobarisk proces involverer p = konst, og denne betingelse er opfyldt, hvis arbejdsfluidet under opvarmning udfører mekanisk arbejde, såsom bevægelse af stemplet.Hvis du tænder for at bruge udtrykket for varmeenergi ligning Mendeleev-Clapeyron, kan du nemt få et udtryk for beregning af den mekaniske drift af gas:
A = (m / M) * R * (T2 - T1) (3)
R - gaskonstantenog midler til arbejde for at øge mængden af gas i en mængde på et mol, hvis temperaturændringen i en grad Kelvin.Konklusion: processen med isobar gas genopbygge energi opvarmning (2), og tilbringer en del af den øgede indre energimarked af udvidelsen (3).
proces, hvor T = konst, i termodynamikken kaldes isoterm.Dens essens er, at der produceres ved opvarmning af det indre energi fuldstændig forbrugt i driften af preodoleniiyu ydre kræfter.Den første lov om termodynamik for izoprotsessov tyder på, at for at opretholde en konstant kropstemperatur på sin indre energimarked gør op for omkostningerne ved at udføre mekanisk arbejde, og afhænger af trykket.Beregn disse energiomkostninger kan være fra udtrykket:
Q = A = (m / M) * R * T * (ln (p1 / p2)).
