Обобщение к разделу "Термодинамика"
17
Основы термодинамики
Transcript of Обобщение к разделу "Термодинамика"
Основы термодинамики
kT23
Внутренняя энергия (U)
Еп – суммарная потенциальная энергия взаимодействия молекул
)1(кп ЕEU
Ек – суммарная кинетическая энергия движения молекул
Для идеального газа: Еп = 0
NЕЕк
kTЕ23
АNN
0
NЕЕU к
RNk А
RTU 23
pV23
АN
Работа в термодинамикеcosαSFA
1) Изохорный процесс (V=const)
cosα0FA
0A
Работа в термодинамике αSFA cos
2) Изобарный процесс ( )
1h
2h
constSFр *
*рSF 12 hhS )12* ( hhрSA Vр
12 pVрVA 12 RTRT
TRVрA
V1 V2
p
0
p
V
21V
рРабота в термодинамике численно равна площади фигуры под графиком процесса в координатах р(V)!
F S
Какую работу совершил газ при переходе из состояния 1 в состояние 2?
Работа в термодинамике
р,атм
0V,л82
2
1
64
Работа газа в термодинамике численно равна площади фигуры под
графиком процесса в координатах р(V)!
1 233106 м
53 102106 А
Па5102
Дж1200
Какую работу совершил газ при переходах: 1 → 2, 2 → 3, 3 → 4, 4 → 1. Найти работу газа за цикл.
Работа в термодинамике
р,атм
0V,л82
3
1
64
1
233106 м 53
32 103106 А
Па5103
Дж18003
4
021 А 043 А
Па5101
33106 м
5314 101106
А Дж600
ДжА 12006001800 Па5102
ДжА 1200102106 53
Работа газа за цикл численно равна площади фигуры внутри цикла процесса в координатах р(V)!
Идеальный газ расширяется по закону р=V. Найти работу, совершенную газом при увеличении объема от V1 до V2.
Работа в термодинамике
p
0V V2V1
2
1p1
p2
V2
V1
)(2 12
12 VVVVА
)(2
2212
VVА
Работа газа в термодинамике численно равна площади фигуры под графиком процесса в координатах р(V)!
)( 12 VV
)(2
)(12
12 VVVVА
p
1
2 3
4
В каком из переходов газ совершил наибольшую работу? Ответ обосновать.
4VT
2p
p
T 2T 2VV0
p
V
2 3
41p
2p
21143243 АААА
Работа в термодинамике
Первый закон термодинамики
cosαSFA
Q
ΔU F
внешF
AUQ
внешАA
внешAUQ
Деревянный барабан
Первый закон термодинамики запрещает вечный двигатель первого рода
КПД тепловых машин
А
Qх
Рабочее тело(Газ)
Нагреватель Тн
Холодильник Тх
н х
н н
Q QАQ Q
Qн
КПД тепловых машин
н
х
1
p
0V
1
2 3
4p
3p
V 4V
T р V A ΔU Q Контакт
1→2
2→3
3→4
4→1
pV = constT
const
const
const
const
0p = constT
V = constT
V = constT
p = constT
> 0 > 0
> 0> 0
Н
> 0
< 0 < 00
НХХ< 0< 0 < 0
UAQ
3131 UAQн
31QQн
Qн
Qх
pVU23
А
Qх
Рабочее тело(Газ)
Нагреватель Тн
Холодильник Тх
н х
н н
Q QАQ Q
н х
н н
Т ТАQ Т
Для ИТМQн
Qн
Рабочее тело(Газ)
Нагреватель Тн
Холодильник Тх
А
Нагреватель Тн
Qх
ХОЛОДИЛЬНИК
