Применение первого закона термодинамики к изопроцессам

1. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам

2.

1. Внутренняя энергия газа зависит от
температуры газа.
2. Газ может совершать работу при любых
происходящих с ним процессах.
3. При изобарном расширении газ совершает
большую работу, чем при изотермическом.
4. Количество теплоты, переданное системе,
идет на изменение ее внутренней энергии и
работу внешних сил.
5. Изменение внутренней энергии системы при
переходе из одного состояния в другое равно
сумме работы внешних сил и количества
теплоты, переданного системе.

3.

4. Таблица «Применение I закона термодинамики к изопроцессам». (ΔU=A+Q; Q=ΔU+A’)

Название
процесса,
постоянны
й параметр.
1.
Изохорный
График процесса
Р
1
(V = const)
2
0
1 – изохорное
нагревание
2 – изохорное
охлаждение
V
Запись I закона
термодинамики
ΔU = Q
1. Q > 0
2. Q < 0
Изменение
внутренней
энергии
1. ΔU > 0
2. ΔU < 0
Физический
смысл
Изменение
внутренней
энергии
происходит за
счёт:
1. Переданного
количества
теплоты.
2. Отдачи
количества
теплоты.

5.

Название
процесса
изохорный
(нагревание)
V= const
график
Изменение Запись
внутренней закона
энергии
ΔU> 0
А=0
ΔU = Q
Физический смысл закона
Внутренняя энергия газа
увеличивается за счет
подводимого тепла

6. Таблица «Применение I закона термодинамики к изопроцессам». (ΔU=A+Q; Q=ΔU+A’)

Название
процесса,
постоянны
й параметр.
График процесса
1. ИзотермиР
ческий
(Т = const)
2
1
0
V
1 – изотермическое
расширение
2 – изотермическое
сжатие
Запись I закона
термодинамики
Q = A’
1. A’ > 0
Q>0
2. A’ < 0
Q<0
Изменение
внутренней
энергии
ΔU = 0
Физический
смысл
1. Газ совершает
работу за счёт
переданного
количества
теплоты.
2. Газ отдает
количество
теплоты
окружающей
среде.

7.

процесса
Изотерми
ческий
(расширение)
T= const
внутренней закона
энергии
ΔU= 0
А>0
Q = Aг
Все переданное газу
тепло идет на
совершение им работы

8. Таблица «Применение I закона термодинамики к изопроцессам». (ΔU=A+Q; Q=ΔU+A’)

Название
процесса,
постоянны
й параметр.
1. Изобарный
График процесса
Р
(р = const)
0
2
1
V
1 – изобарное
расширение
2 – изобарное сжатие
Запись I закона
термодинамики
Q = ΔU+A’
1. Q > 0
A’> 0
(A<0)
2. Q < 0
A’< 0
(A>0)
Изменение
внутренней
энергии
1. ΔU > 0
2. ΔU < 0
(в зависимости от
числовых
значений Q
и А)
Физический
смысл
Передаваемое
газу количество
теплоты идёт на
изменение его
внутренней
энергии и на
совершение им
работы.

9.

Название
процесса
Изобарный
(нагревание)
Р= const
график
Изменение Запись
внутренней закона
энергии
ΔU > 0
А>0
Q=ΔU+Аг
Физический смысл закона
Подводимое к газу тепло
идет на увеличение
внутренней энергии и
совершение газом работы

10. Таблица «Применение I закона термодинамики к изопроцессам». (ΔU=A+Q; Q=ΔU+A’)

Название
процесса,
постоянны
й
параметр.
1. Адиабатный
График процесса
Р
Процесс в
теплоизоли
рованной
системе
изотерма
2
(Q = 0)
адиабата
1
0
V
1 – адиабатное
расширение
2 – адиабатное сжатие
Запись I закона
термодинамики
ΔU = A
1. A < 0
(т.к. А’>0)
2. A > 0
(т.к. А’<0)
Изменение
внутренней
энергии
1. ΔU < 0
2. ΔU > 0
Физический
смысл
1. При совершении
работы газом его
внутренняя
энергии
уменьшается.
2. При совершении
работы над газом
внешними силами,
внутренняя
энергия газа
увеличивается.

11.

Название
процесса
график
адиабатный
Q= const
сжатие
расширение
Изменение Работа
внутренней газа
энергии
Запись
закона
Физический
смысл закона
Внутренняя
энергия газа
увеличивается
за счет работы
внешних сил
ΔU > 0
A<0
ΔU=Авн
ΔU < 0
А>0
ΔU= -Аг
Внутренняя
энергия газа
уменьшается,
газ совершает
работу

12.

13.

Левитан Исаак Ильич
Крымский пейзаж
Весна. Большая вода.
Озеро. Русь

14. Круговорот воды в природе

15. Схема образования облака

16.

Перистые облака
Кучевые облака

17.

18. Q=15 кДж

При изотермическом расширении
идеальным газом совершена работа
15 кДж. Какое количество теплоты
сообщено газу?
Q=15 кДж

19. Q=500 Дж, А=0

В закрытом баллоне находится газ.
При охлаждении его внутренняя
энергия уменьшилась на 500 Дж.
Какое количество теплоты отдал газ?
Совершил ли он работу?
Q=500 Дж, А=0

20. Быстрый подъем воздушных масс определенной влажности приводит к образованию облака. Как при этом изменяется внутренняя энергия?

Внутренняя энергия уменьшается,
газ охлаждается

21.

Для получения газированной воды
через воду пропускают сжатый
углекислый газ. Почему температура
воды при этом понижается?

22.

Вычислите увеличение
внутренней энергии кислорода
массой 0,5 кг при изохорном
повышении его температуры на
15 0С.

23. Информационные ресурсы

• www.photoworks.ru
• www.astronet.ru
• www.skolas.lv – www.proshkolu.ru
• www.youtube.com
• http://art-on-web.ru/levitan