Առաջին օրենքն թերմոդինամիկայի - դա սկիզբն է բոլոր բաների

Առարկա ուսումնասիրության թերմոդինամիկա է էներգետիկ իր բոլոր ձեւերով եւ, որ ամենակարեւորն է, էներգետիկ Տրանզիշնզ մի ձեւով մյուսը: Պատահում է, որ տերմինը ծագել է վաղ օրերին հետազոտությունների ոլորտում էներգիայի հետազոտությունների, եւ այդ ժամանակ ցանկը տարբեր տեսակի էներգիայի էր դեռեւս փոքր մեխանիկական եւ ջերմային. Հետեւաբար, անունը "թերմոդինամիկա» առավել ճշգրիտ արտացոլում էությունը օբյեկտ - շարժումը (փոխանցում), եւ ջերմային դարձի մեջ մեխանիկական աշխատանքի եւ հակառակը: Աստիճանաբար հասկացությունները բնութագրող ջերմային գործընթացների: Heat սերտաճման, ջերմային հզորություն, եւ, ի վերջո, միավորը գումարը ջերմության ջերմաստիճան (1772 M.Vilke): Այն ժամանակ կպահանջվի, եւ կձեւավորվի առաջին օրենքը թերմոդինամիկա, բայց ամեն քայլը արդյունք էր քրտնաջան աշխատանքի բազմաթիվ հետազոտողների.

Է ուսումնասիրել օրենքները թերմոդինամիկայի որոշ կոնվենցիաներ ընդունված, թույլ տալով ուսումնասիրությունը կարեւորում օբյեկտը եւ նշեք իր ունեցվածքը պետք է ուսումնասիրել: Օբյեկտներն ուսումնասիրության ներկայացված են փակ համակարգերում մեծ թվով մասնիկների. Եթե համակարգը կարող է որոշել, թե սահմանները որոշակի ծավալի, այն կոչվում է մարմինը: Այստեղ եւ այնտեղ եղել է խոշոր մասնակից է թերմոդինամիկական ակցիային համակարգը մասնիկների պարունակվող որոշակի ծավալի իդեալական գազի. Այդ գործընթացում էներգետիկ վերափոխման թերմոդինամիկական համակարգի փոխում է իր վիճակը, եւ այդ փոփոխություններն են նկարագրված է մի շարք հասկացությունների գործընթաց պարամետրերի. Եթե պարամետրերը վերցնել ջերմաստիճանը T, ձայնի V եւ ճնշման P, դա բավարար է նկարագրել նրանց ցանկացած thermodynamic գործընթաց: Բոլոր համակարգերը համարվում են միայն հավասարակշռության պետությունների համար: Ստեղծումը հավասարակշռության, օրինակ, ջերմային, մի ջերմային փոխանցման գործընթացը, ինչ - որ սառչում եւ տաքացնում է մի բան. Այս դեպքում, մի շարք «վճարված է ստացել», - ասվում է առաջին օրենքը թերմոդինամիկա, կլինի նույնը: Եւ այստեղ կայանում է նրանում հիմնական խնդիրն այն է, որ դարեր շարունակ, գիտնականներ որոշել, որոնում մասնակիցները էներգետիկ նյութափոխանակության եւ որոշելու իրենց դերը այդ գործընթացում:

Հիմքը տեսության թերմոդինամիկայի ապարատի են 3 օրենք. Ենթադրվում է, որ մարմինը կարող է կլանել էներգիա, մեծացնելով իր ներքին (օրինակ, ջեռուցում) եւ / կամ շնորհիվ իր ներքին էներգիայի անել աշխատանքը հաղթահարելու արտաքին ուժերի (օրինակ, հրելով ջրասուզակ): Ըստ այդմ, առաջին օրենքն թերմոդինամիկայի է բուժվում է հետեւյալ կերպ. Փոփոխությունը ներքին էներգիայի U մարմնի գումարը էներգիայի կլանել իրենց էներգետիկ Q եւ արտաքին ուժերի Ա. Մաթեմատիկորեն, սա արտահայտվում է անսահմանորեն փոփոխությունների է հետեւյալ կերպ.

du = DQ + Da (1)

Ըստ էության, դա այն է, որ օրենքն է էներգիայի պահպանման, կարող ենք ասել, որ օրենքը կյանքի.

Հատկություններ թերմոդինամիկական գործընթացներ են սովորաբար համարվում է մոդելը, որտեղ աշխատում միջին տեւում կատարյալ գազը, որը կարող է ջեռուցվում, եւ / կամ կատարել դրա մեխանիկական աշխատանքի արտաքին ուժերին (compression - ընդլայնումը) միջոցով մխոց, եւ մեկը պարամետրերի ճնշման P, ձայնի V եւ ջերմաստիճանի T - մի հաստատուն. Դիմում առաջին օրենքը թերմոդինամիկա է izoprotsessam որոշելու, թե էներգետիկ աղբյուրների ստացողի համար հատուկ պայմաններում:

Isochoric գործընթացը նշանակում է, որ V = հոդվ. Պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ այդ մեխանիկական աշխատանքը հասանելի չէ, քանի որ ծավալը չի փոխվի ջեռուցման միայն կարող է բարձրացնել ներքին էներգիան, իսկ այնուհետեւ `DA = pdv = 0, եւ հետեւաբար Du = DQ, եւ դա կարող է որոշել, թե է հարաբերությունները

DQ = (մ / մ) * CV * DT (2)

Այսպիսով, isochoric գործընթացը պայմանավորված է ջերմաստիճանի բարձրացմամբ:

Isobaric գործընթացը ներառում p = const, եւ այս վիճակում է բավարարվել, եթե աշխատանքային հեղուկ, երբ ջեռուցվում կատարում մեխանիկական աշխատանքներ, օրինակ, շարժումը մխոց: Եթե դուք դիմել է կիրառել արտահայտում է ջերմային էներգիայի, եւ հավասարման Մենդելեեւի-Clapeyron, կարելի է հեշտությամբ ձեռք բերել արտահայտությունը հաշվարկման մեխանիկական գործողությունը գազի :

A = (մ / մ) * R * (T2 - T1) (3)

R - գազ հաստատուն, եւ նշանակում է, որ աշխատանք է մեծացնել գազի ծավալները չափով մեկ խլուրդ, եթե ջերմաստիճանի փոփոխություն մեկ աստիճանով Kelvin: Եզրակացություն տակ isobaric գործընթացը գազի համալրել էներգիայի ջեռուցման (2) եւ սպառում մասը ավելացել ներքին էներգիայի կողմից երկարաձգման (3):

Մի գործընթաց է, որը T = const, ի թերմոդինամիկայի կոչվում isothermal: Դրա էությունն այն է, որ, ըստ ջեռուցման ներքին էներգիայի ամբողջովին սպառվում է աշխատանքի արտաքին ուժերի preodoleniiyu: Առաջին օրենքն թերմոդինամիկայի համար izoprotsessov հուշում է, որ պետք է պահպանել հաստատուն մարմնի ջերմաստիճանը իր ներքին էներգիայի կազմում է արժեքի կատարելու մեխանիկական աշխատանքը, եւ կախված է ճնշման փոփոխությունների: Հաշվարկել էներգետիկ ծախսերը կարող են լինել արտահայտության:

Q = A = (մ / մ) * R * T * (Ln (P1 / P2)):