6- дәрістік сабақ. Термодинамикалық жүйенің ішкі энергиясы. Жұмыс және жылу мөлшері
жүктеу/скачать 89,88 Kb.
|
1 2
| Термодинамиканың бірінші заңы.
Классикалық термодинамика негізінде үш бастама жатыр. Біріншісі жоғарыда айтылған үш физикалық шаманы жылу мөлшері , жұмыс және ішкі энергия өзгерісі арасындағы байланыстарды зерттейді. Жоғарыда көрсетілгендей, жүйелердің арасындағы энергия алмасу жылу берілу және жұмыс жасалу арқылы жүзеге асады. Сонда термодинамиканың бірінші бастамасы, - жүйеге берілген жылу мөлшері оның ішкі энергиясын өзгертуге (өсіруге) және өзін қоршаған денелерге қарсы жұмыс жасауына жұмсалады: . (4) Осыдан термодинамиканың бірінші заңы - энергияның сақталу заңы болып табылады. Бұл тұжырым термодинамиканың бірінші заңын мына түрде қорытындылауға мүмкіндік береді: «сырттан алған энергиясынан артық, периодты түрде жұмыс жасайтын қозғалтқыш жасау мүмкін емес“. Газдардың жылу сыйымдылығы. Дененің жылу сыйымдылығы деп, оның температурасын бір кельвинге көтеру үшін жұмсалатын жылу мөлшерін айтады. Шексіз аз жылу мөлшерін беру арқылы дененің температурасын шамаға көтерсек, оның жылу сыйымдылығы, мынадай қатынаспен анықталады: Заттың бір өлшем массасының жылу сыйымдылығын меншікті жылу сыйымдылық, ал бір моль заттың жылу сыйымдылығы молярлық жылу сыйымдылығы деп аталады. Молярлық жылу сыйымдылық мен меншікті жылу сыйымдылықтың арасында мынадай қатынас орын алады: (5) мұнда заттың молярлық массасы. жылу мөлшері ішкі энергияның өзгерісі иен элементар ұлғаю жұмысы шамаларымен анықталады. Ендеше жылу сыйымдылықта ішкі энергия және екінші айнымалы, мысалы көлемнің өзгерістеріне байланысты. Бұл қорытынды газдар үшін ғана дұрыс, ал сұйықтар мен қатты денелерді қыздырған кезде көлемдері, газ көлемімен салыстырғанда өте аз өзгеретін болғандықтан, олардың жылу сыйымдылығын көлемге байланыстылығын ескермеуге болады. Физикада изохоралық процесс пен изобаралық процестерде анықталған және жылу сыйымдылықтардың үлкен маңызы бар. Бір моль газды тұрақты көлемде қыздыру процесін қарастырған кезде бұрын берілген анықтамалар бойынша, молярлық жылу сыйымдылық былай жазылады: Жақша маңындағы индекс, газдың көлемі өзгермейтіндігін көрсетеді. бір моль газдың тұрақты көлемдегі жылу сыйымдылығы. Идеал газ үшін температураға тәуелсіз, тұрақты шама. теңдігін, -тен температураға дейін интегралдау арқылы бір моль газдың ішкі энергиясын анықтаймыз: Енді газды тұрақты қысымда қыздыру яғни изобаралық процесте жүрсін. Бұл кезде идеал газдың молярлық жылу сыйымдылығы былай жазылады: немесе (6) Осыған термодинамиканың бірінші заңынан (4) бойынша -дың мәнін қою арқылы тұрақты қысымдағы молярлық жылу сыйымдылықтың өрнегі табылады: (7) мұнда идеал газдың тұрақты қысымдағы молярлық жылу сыйымдылығы. (8) (8) өрнек Р.Майердің теңдеуі деп аталады. тұрақты көлем мен қысымдағы меншікті жылу сыйымдылықтарды былай анықтауға болады: жүктеу/скачать 89,88 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
1 2