термодинамика основные понятия

1. Основные понятия термодинамики

Преподаватель Юридического колледжа
Валентина Владимировна Киреева

2.

РЕМОНТ
Термодинамика
раздел
физики, изучающий:
• энергию,
её
передачу
и
преобразование из одной формы в
другую.
• тепловые процессы и совершаемую
при этом работу;
• возможность
самопроизвольного
течения процессов

3.

РЕМОНТ
Особенности классической термодинамики
• основные ее законы – результат обобщения
опытных данных;
• исходя из общих закономерностей и применяя
их частному случаю, получают специфические,
присущие
именно
данному
явлению
соотношения;
оперирует
только
макроскопическими
переменными;
• время как параметр, характеризующий
скорость протекания процессов, в ней не
фигурирует.

4.

РЕМОНТ
Зарождение
термодинамики связано с
именем Г. Галилея, который
ввёл понятие температуры и
сконструировал
первый
прибор, реагирующий на
изменения
температуры
окружающей среды (1597)

5.

РЕМОНТ
Температура
—
это
мера
средней
кинетической энергии частиц в образце вещества,
выраженная в единицах или градусах, обозначенных по
стандартной шкале.
Шкала Цельсия основана на температурах
замерзания
и
кипения
воды,
присваивая
соответствующие значения 00С и 1000С.
Шкала Фаренгейта также основана на точках
замерзания и кипения воды, которым присвоены
значения 32 градуса по Фаренгейту и 212 F
соответственно.
Шкала Кельвина, названная в честь Уильяма
Томсона, начинается с абсолютного нуля, температуры,
при которой все молекулярное движение прекращается.
Температура 0 K равна - 273,150 C. Изменение
температуры на 10 С равно 1 К.

6.

РЕМОНТ
Никола Леонард Сади Карно (1796–1832) –
первый обратил внимание на то, что только при
переходе тепла от более нагретого тела к менее
нагретому можно получить полезную работу.
Основы термодинамики были заложены в XIX
веке, когда в связи с развитием тепловых
двигателей возникла необходимость изучения
закономерностей превращения тепла в работу,
создание теории действия тепловых, исследование
различных циклов с точки зрения их КПД.
Основатели термодинамики: Сади Карно,
Клапейрон, Роберт Майер, Томсон, Клаузиус,
Ренкин, Гирн, Цейнер, Линде, Молье, Шюле,
Календер.

7.

РЕМОНТ
Термодинамика
имеет
важное
значение для самых разных областей физики,
биологии
и
химии,
машиностроения,
биомедицинской
инженерии, материаловедения и находит своё
применение
даже
в
таких
областях,
как экономика.
Теория квантов была создана благодаря
термодинамическим исследованиям Планка.
Теория химических констант – благодаря
термодинамическим исследованиям Нернста.

8. Основные понятия: Термодинамическая система Термодинамический процесс Внутренняя энергия

РЕМОНТ
Основные понятия:
Термодинамическая система
Термодинамический процесс
Внутренняя энергия

9. Термодинамическая система

РЕМОНТ
Термодинамическая система
- это тело или группа
тел, находящихся во
взаимодействии
и
реально
или
мысленно
обособленных
от
окружающей среды

10.

РЕМОНТ
Физические особенности термодинамической
системы
• это система, выделенная среди окружающих тел;
• это макроскопическая система с большим числом
взаимодействующих частиц;
• её пространственные размеры и время
существования достаточны для проведения
процессов измерения.

11.

РЕМОНТ
Классификация систем
По степени однородности свойств системы
делят на гомогенные и гетерогенные.
По степени взаимодействия с окружающей
средой:
• Открытые (идет обмен веществом и энергией)
• Закрытые (идет обмен только энергией)
• Изолированные (обмена нет)

12.

РЕМОНТ

13.

РЕМОНТ
Состояние системы определяется
термодинамическими параметрами
состояния системы: температурой Т,
давлением Р и объемом V.
Термодинамическое равновесие
– это состояние системы, в котором
ее макроскопические параметры
остаются неизменными с течением
времени.

14.

РЕМОНТ
Если, в системе изменяется хотя бы один из
термодинамических параметров, в системе
протекает термодинамический процесс.
Термодинамически обратимые процессы идут
бесконечно медленно как в прямом, так и в обратном
направлениях через одни и те же стадии без какихлибо изменений в окружающей среде. Работа
системы в прямом процессе над окружающей средой
равна работе окружающей среды в обратном
процессе.
• Термодинамически обратимые процессы идеальные процессы.

15.

РЕМОНТ
Термодинамически
необратимые
процессы,
при проведении которых в
прямом и обратном направлениях система не
возвращается в исходное состояние без
каких-либо изменений в окружающей среде, –
реальные процессы.
Все процессы, протекающие в природе,
являются термодинамически необратимыми.
К ним относятся:
• Теплопроводность.
• Диффузия при конечной разности концентраций.

16.

РЕМОНТ
Важнейшее термодинамическое понятие внутренняя энергия системы U.
Внутренняя энергия - суммарная энергия
движения и взаимодействия всех частиц, из
которых состоит тело
Кинетическая энергия
молекул тела
Потенциальная энергия
молекул тела

17.

РЕМОНТ
Для идеального газа внутренняя
энергия равна кинетической энергии
молекул, потому что потенциальная
энергия взаимодействия равна нулю
(Еп = 0).
Произведём вычисления внутренней
энергии одноатомного идеального газа.

18.

РЕМОНТ
Средняя кинетическая энергия одной