. Закон сохранения энергии
Энергия не возникает из ничего и не исчезает, она только переходит из одной формы в другую. Вам известно, что закон сохранения и превращения механической энергии выполняется для изолированных систем, т.е. систем в которых тела взаимодействуют друг с другом , но не взаимодействуют с другими телами. В применении к тепловым явлениям этот закон рассматривают в разделе физики, называемом термодинамикой. Основу составляют два закона, которые чаще называют законами термодинамики.
Количество теплоты при переходе от одного тела к другому сохраняется.
Е=Е+U=Еп+Ек+U.- формула закона сохранения полной энергии.Е –механическая энергия ,U- внутренняя энергия, Ек-кинетическая энергия, Еп- потенциальная энергия.
Закон сохранения энергии, распространенный на тепловые явления, называется первым законом термодинамики.
Первый закон термодинамики
Изменение внутренней энергии системы при переходе из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе:
Этот закон можно сформулировать иначе:
Количество теплоты, переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами:
В первой формулировке А - работа, совершаемая над системой (над газом), во второй А' - это работа, совершаемая системой (газом).
. РАБОТА В ТЕРМОДИНАМИКЕ
Развитие техники и прогресс всего человечества тесно связаны как с открытием новых источников энергии, так и с более полным использованием огромных запасов внутренней энергии топлива. При этом энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, передается путем теплообмена какому-либо газу или пару.
Газ или пар, расширяясь, совершает работу против внешних сил, приводит в движение какой- либо механизм.
За термодинамическую систему примем газ, находящийся в цилиндре под поршнем. Подвижный поршень может без трения перемещаться вдоль стенок цилиндра .В начальном состоянии температура газа равна температуре окружающей среды. Поршень находится в покое, так как давление-p на него снаружи и изнутри одинаково.
Если газ расширяется при постоянном давлении р, то сила, действующая со стороны газа на поршень: F = рS, гдеS - площадь поршня.
При подъеме поршня на высоту газ совершает работу
где ΔV - изменение объема газа.
При медленном сжимании газа работа, совершаемая внешними телами над газом, будет отличаться только знаком:
Работа, совершаемая термодинамической системой при постоянном давлении, равна
Достарыңызбен бөлісу: |