Первый закон термодинамики

1.

2.

Первый закон термодинамики
Первый закон термодинамики устанавливает эквивалентность при взаимных
превращениях механической и тепловой энергии и математически может быть
выражен следующим образом:
Q=L,
где Q – количество теплоты, превращенной в работу; L – работа, полученная за
счет теплоты Q.
В СИ все виды энергии, в том числе работа и теплота, измеряются в джоулях.
Единица мощности ватт (Вт) соответствует работе 1 Дж в 1 сек (Дж/сек).

3.

В понятие внутренней энергии включают для идеальных
газов кинетическую энергию движения молекул и энергию
колебательных движений атомов в молекуле, а для реальных
газов еще дополнительно и потенциальную составляющую
энергии, связанную с наличием сил взаимодействия между
молекулами и зависящую от расстояния между ними.

4.

Полная внутренняя энергия
Полная внутренняя энергия будет являться функцией
параметров, и в данном состоянии тела будет иметь вполне
определенную величину:
u=f(T, υ); u=φ(T, p); u=ψ(p, υ) .
[U]=Дж;
[u]=Дж/кг.

5.

Совершаемая газом работа при его расширении зависит от изменения
параметров состояния p, υ и T.

6.

7.

8.

9.

10.

Энтальпия газов
Удельная энтальпия, т. е. энтальпия, отнесенная к 1 кг,
обозначается буквой i и представляет собой по определению
сложную функцию вида:

11.

12.

13.

Термодинамические процессы
идеальных газов

14.

Основные термодинамические процессы

15.

Изохорный процесс

16.

17.

Изобарный процесс

18.

19.

20.

Изотермический процесс

21.

22.

23.

Адиабатный процесс

24.

25.

26.

Отношение температур заменяем отношением объемов и давлений:

27.

28.

Политропный процесс
Условились всякий процесс идеального газа, в котором теплоемкость
является постоянной величиной, называть политропным процессом, а
линию процесса - политропой.
Из определения политропного процесса следует, что основные
термодинамические
процессы
-
изохорный,
изобарный,
изотермический и адиабатный, если они протекают при постоянной
теплоемкости, являются частными случаями политропного процесса.

29.

Теплоемкость политропного процесса сп может принимать самые
разнообразные положительные и отрицательные значения от +∞ до ∞.
Количество теплоты, участвующее в политропном процессе, может
быть выражено произведением теплоемкости процесса сп на разность
температур t2-t1 в конечном и начальном состояниях:

30.

31.

Зависимости между начальными и конечными
параметрами процесса: