Первый закон термодинамики. Адиабатный процесс (билет № 23.1)

1. Билет № 23, вопрос 1. Первый закон термодинамики. Первый закон термодинамики для изопроцессов. Адиабатный процесс.

2. Пусть газ находится под поршнем. Подведём некоторое количество теплоты (например, нагреем с помощью горелки). При этом

увеличится температура газа,
значит, увеличится его внутренняя энергия;
и газ может совершить работу – толкнуть
(переместить) поршень.
Следует обратить внимание, что работа
самого газа (газ перемешает поршень)
равна работе внешних сил (человек,
например, перемещает поршень), взятой с
противоположным знаком)

3.

Первый закон термодинамики
F
F
в неш
ΔU
A F S cosα
Q U A
A Авнеш
Q
Q U Aвнеш

4. Количество теплоты, подведённое к системе, идёт на изменение его внутренней энергии и на совершение системой работы над

внешними телами
Q= ∆U + A

5. Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме количества теплоты, подведённого

к системе извне, и работы
внешних сил, действующих на неё

6. Первый закон термодинамики для изопроцессов. 1. Изохорный процесс: v=const, A=0, Q= ∆U 2. Изотермический процесс: T=const, ∆U

=0, Q=A
3. Изобарный процесс:
p=const, ∆U>0, A>0, Q= ∆U + A

7. Адиабатный процесс- это термодинамический процесс в теплоизолированной системе. Теплоизолированная система-это система, которая

не
обменивается энергией с
окружающими телами, т.е. Q=0.
A = - ∆U

8. Но адиабатным может быть и процесс, протекающий так быстро, что теплообмен с окружающей средой не успевает произойти или

настолько мал, что им можно пренебречь. Опыт
показывает, что при адиабатном процессе
изменяются все три параметра состояния:
температура Т, давление, объём V. Например, при
быстром сжатии газа его температура
повышается, а при быстром расширении —
понижается. Адиабатный процесс расширения
газа может происходить только за счёт
уменьшения его внутренней энергии (что и ведёт
к понижению температуры).

9. При адиабатном расширении воздуха его температура может понизиться настолько, что образуется туман. Нагретые слои воздуха от

земли быстро
поднимаются вверх, расширяются в более
холодных слоях и охлаждаются. Так
образуются кучевые облака. Адиабатное
охлаждение лежит в основе сжижения
газов. Нагревание воздуха при быстром
сжатии используется в дизельных
двигателях для зажигания горючей смеси