oggetto di studio della termodinamica è energia in tutte le sue forme, e, soprattutto, il trasferimento di energia da una forma all'altra.Storicamente, il termine è nato nei primi giorni di ricerca nel campo dell'energia, e in quel momento una lista di diversi tipi di energia era ancora piccolo - meccanica e termica.I cosiddetti "termodinamica" riflette più accuratamente l'essenza del soggetto - il movimento (trasferimento) e la conversione del calore in lavoro meccanico, e viceversa.Gradualmente i concetti di caratterizzare processi termici: calore di fusione, capacità termica e, infine, l'unità di misura del calore - calorie (1772 M.Vilke).Ci vorrà un sacco di tempo e verrà formulata prima legge della termodinamica, ma ogni passo è stato il risultato di un duro lavoro di molti ricercatori.
Per studiare le leggi della termodinamica adottate alcune convenzioni come isolare l'oggetto indagato e specificare le proprietà da investigare.Gli oggetti di prova sono rappresentati da sistemi chiusi di un gran numero di particelle.Se il sistema può determinare i confini di un certo volume, viene chiamato corpo.Qua e là è stato un importante partecipante all'azione termodinamico: sistema di particelle, racchiuso in un certo volume - gas ideale.Nel processo di conversione di energia sistema termodinamico cambia stato, e questi cambiamenti sono descritte da un insieme di concetti - i parametri di processo.Se i parametri prendono la temperatura T, il volume V e la pressione P, sono sufficienti per descrivere qualsiasi processo termodinamico.Tutti i sistemi sono gestiti solo per stati di equilibrio.La creazione di equilibrio, per esempio, il calore, - un processo di trasferimento di calore - qualcosa raffredda e riscalda qualcosa.Il numero di "pagato - ricevuto", come la prima legge della termodinamica, sarà lo stesso.E qui sta il problema principale è che per secoli gli scienziati a decidere: Ricerca sulla scambio di energia e la definizione del loro ruolo nel processo.
base del apparato teorico della termodinamica sono 3 legge.Si presume che il corpo può assorbire energia, aumentando il suo interno (ad esempio quando il riscaldamento) e / o a scapito della sua energia interna per fare il lavoro per superare forze esterne (ad esempio, spingendo il pistone).Sulla base di questo, la prima legge della termodinamica è trattata come segue: la variazione di energia interna del corpo U è la quantità di energia che assorbito Q energia e forze esterne A. Matematicamente, ciò si esprime attraverso i cambiamenti infinitesimali come segue:
dU = dQ + dA (1)
In realtà, è la legge di conservazione dell'energia, si può dire, la legge della vita.
Caratteristiche processi termodinamici sono generalmente considerate nel modello, dove il mezzo di lavoro richiede un gas ideale, che può essere riscaldato e / o rilevare esso lavoro meccanico di forze esterne (contrazione - espansione) con l'aiuto del pistone, ed uno dei parametri - P pressione, volume V, oppurela temperatura T - è costante.Applicazione della prima legge della termodinamica per izoprotsessam per determinare le fonti di ricevitori di energia per specifiche condizioni.
Isocora significa che V = cost.La conseguenza del fatto che il lavoro meccanico è assente, poichéil volume non viene modificato dal calore può aumentare l'unica energia interna, e quindi: dA = pdV = 0, e quindi dU = dQ e determinarne la possibile dal rapporto:
dQ = (m / m) * CV * dt(2)
Così, Isocora è causa di aumento della temperatura.
trasformazione isobara comporta p = cost, e questa condizione è soddisfatta se il fluido di lavoro durante il riscaldamento svolge un lavoro meccanico, come ad esempio il movimento del pistone.Se si gira per usare l'espressione per l'equazione energetica riscaldamento Mendeleev-Clapeyron, si può facilmente ottenere una espressione per il calcolo del funzionamento meccanico del gas:
A = (m / m) * R * (T2 - T1) (3)
R - la costante dei gase mezzi di lavoro per aumentare il volume di gas in una quantità di una mole, se la variazione di temperatura di un grado Kelvin.Conclusione: il processo di riscaldamento del gas isobarica ricostituire energia (2), e passa parte del aumento di energia interna di espansione (3).Processo
in cui T = cost, in termodinamica si chiama isotermica.La sua essenza è quella prodotta dal riscaldamento della energia interna è completamente consumato nel funzionamento delle forze esterne preodoleniiyu.Il primo principio della termodinamica per izoprotsessov suggerisce che, per mantenere una temperatura costante della sua energia interna corpo compensa il costo di esecuzione lavoro meccanico, e dipende dalla pressione.Calcolare i costi energetici possono essere da espressione:
Q = A = (m / m) * R * T * (ln (P1 / P2)).
