Внутренняя энергия. Термодинамика

1.

V=0
V
W=
mV 2
2
Исчезла?
Термодинамика – раздел физики, изучающий
возможности использования внутренней энергии
тел для совершения механической работы.
Внутренняя энергия – сумма кинетической
энергии хаотического теплового движения
частиц(атомов или молекул) тела и
потенциальной энергии их взаимодействия.

2.

Внутренняя энергия -
Энергия электромагнитных излучений
Внутриядерная энергия взаимодействия
нуклонов
Энергия взаимодействия электронных
оболочек и ядер атомов
Энергия внутримолекулярного
взаимодействия (химическая)
Потенциальная и кинетическая энергия
колебательного движения молекул
Потенциальная энергия взаимодействия
молекул
Кинетическая энергия поступательного и
вращательного движения молекул

3.

U E E E
1 k1 n1
U E E E
2 k 2 n2
U U U E E
2 1
k
n

4.

идеальный газ U E , E 0
k
n
3
U E где E kT средняя кинетическая
1
1 2
энергия одного атома
3 m
U kT N
2 M a
N
m
N количество молекул в данном теле
a
M
3m
U
RT Внутреняя энергия идеального газа
2M
зависит от температуры и не зависит от объема

5.

m
используя уравнение Менделеева Клапейрона PV RT
M
3
3m
3
U PV
U
R T
U P V
2
2M
2
5m
U
R T
2M
6m
U
R T
2M
Молекулы
реальных газов
имеют сложную
форму.
Внутренняя
энергия зависит
от числа степеней
свободы

6. Теплообмен – процесс передачи энергии от одного тела к другому без совершения работы

• Количество теплоты, получаемое
телом, – энергия, передаваемая
телу извне в результате
теплообмена

7.

Способы изменения внутренней энергии тел
Теплопередача
Химические
реакции
Работа
Экзотермические
Эндотермические
Излучение
Теплопередача
Конвекция
Дробление
Сжатие
Растяжение
Трение

8.

T0
Нагревание пара
кипение
Нагревание
жидкости
плавлениее
Нагревание твердого
тела
Охлаждение
пара
конденсация
Охлаждение
жидкости
отвердевание
Охлаждение
твердого тела
t. мин
Тепло
холод

9.

10.

Работа,
совершаемая
газом при
изобарном
расширении
(р — соnst,
т = соnst)
Работа,
совершаемая
газом при
изотермическо
м расширении
(Т = сопst,
т = соnst)

11. Работа совершаемая газом, равна произведению среднего давления газа на изменение объема

m
A p V
R T
M