0

Термодинамика

































































































































































































































Термодинамика - раздел физики, рассматривающий явления,
связанные с взаимопревращением механической и внутренней энергий и
передачей внутренней энергии от одного тела к другому. Термодинамической
системой называется совокупность тел, выделенная для рассмотрения
вопросов термодинамики.
Изменение внутренней энергии AU может быть осуществлено
двумя способами:


  • путем совершения над телом работы: сжатие,
    растяжение тела; работа механизмов: пилы, дрели;

  • путем сообщения телу теплоты, то есть через теплопередачу:
    нагревание в закрытом сосуде, нагревание жидкости.


Теплопередачей называется процесс перехода внутренней
энергии от одного тела к другому без совершения над телом работы

Виды теплопередачи:



  • конвекция;


  • теплопроводность;

  • лучеиспускание

Конвекция - процесс передачи количества теплоты
путем перемешивания холодных и теплых слоев жидкости или газа (центральное
водяное отопление, ветры, морские течения, тяга в трубах, нагревание
жидкости снизу сосуда).

Теплопроводность - процесс передачи количества
теплоты от более нагретой части тела к менее нагретой без перемещения
частиц (металлы - хорошие проводники тепла; дерево, стекло, кожа
- плохие; газы менее теплопроводны, чем жидкость => плохая теплопроводность.

Лучеиспускание — теплопередача через излучение
с помощью электромагнитных волн (энергия, получаемая Землей от Солнца).

Количество теплоты AQ - количество энергии, переданной
от тела телу в результате теплопередачи (без совершения работы).

Количество теплоты
Теплоемкость тела
Удельная теплоемкость
Рис. 39
Работа газа
A = pV
Работа А численно равна площади под графиком зависимости
давления от объема (рис. 39).
Первый закон термодинамики
А - работа, совершаемая системой над внешними телами; А'
- работа совершаемая внешними телами над системой.
I закон термодинамики, адиабатный процесс
U = - A
Адиабатным называется процесс, происходящий без теплообмена
с окружающей средой (Q = 0).
I закон термодинамики, изохорный процесс
I закон термодинамики, изотермический процесс
I закон термодинамики, изобарный процесс
(p = const)
Q = U
+ U + pV
Второй закон термодинамики: невозможен
процесс, при котором теплота переходила бы произвольно от тел более холодных
к более нагретым:
При адиабатном процессе система может выполнять работу над
внешними телами (расширение газа) только за счет своей внут-ренней энергии.
Если при адиабатном процессе внешние тела совершают работу
над системой, то ее внутренняя энергия увеличивается.
КПД теплового двигателя
Тепловой двигатель состоит из нагревателя, холодильника и
рабочего тела — газа или пара, который при расширении совершает работу (рис.
40).
Рис. 40
Пути повышения КПД теплового двигателя:


  • повышение температуры нагревателя;

  • понижение температуры холодильника;

  • уменьшение теплообмена;

  • уменьшение трения в машине

Работа теплового двигателя
A = QH
- QX
Тепловой двигатель - устройство,
превращающее внутреннюю энергию обычного или ядерного топлива в механическую
энергию.
Фаза - физически однородная часть
вещества, отделенная от остальных частей системы границей раздела (лед,
вода, пар).
Фазовый переход - переход из
одной фазы в другую, из одного агрегатного состояния в другое.
Изменение агрегатного состояния
Рис. 41
- температура,
установившаяся в результате теплообмена.
Уравнение теплового баланса
Удельная теплота сгорания топлива
Удельная теплота парообразования
Удельная теплота плавления
Относительная влажность
Коэффициент поверхностного натяжения
Высота подъема жидкости в капилляре
Рис. 42
Точка, или температура плавления, - температура, при которой
плавится (или отвердевает) кристаллическое тело при постоянном давлении.
Аморфные тела (стекло, воск, парафин, вар) не имеют точки плавления.
Насыщенным называется пар, находящийся в состоянии динамического
равновесия со своей жидкостью: число испарившихся молекул равно числу конденсирующихся
=>концентрация пара в пространстве над жидкостью максимальна и не изменяется.

Теги:

Другие новости по теме:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.