17. Основы термодинамики

Термодинамической системойможно считать любую совокупность материальных тел, взаимодействующих потоками энергии и вещества друг с другом и с телами внешней среды

Типичный термодинамический процесс – расширение (сжатие) рабочего тела, например газа в цилиндре поршневого компрессора. Такой процесс характеризуется работой,т. е. затратой или выделением механической энергии. При расширении работа газа положительна. При сжатии - отрицательна. Таким образом: A' = pΔV - работа газа A= - pΔV - работа внешних сил.

Первый закон термодинамики формулируется так:

Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе: ΔU = A + Q, где ΔU — изменение внутренней энергии, A — работа внешних сил, Q — количество теплоты, переданной системе

Второй закон термодинамики

Формулировка: самопроизвольный перенос теплоты возможен только от более нагретого тела к менее нагретому

18. Термодинамическая система.

Термодинамической системойможно считать любую совокупность материальных тел, взаимодействующих потоками энергии и вещества друг с другом и с телами внешней среды

Термодинамическая система может быть открытой, закрытой ,изолированной и идеальная терм.ден.система – адиабатная

Свойствами являются, например, давление, температура, удельный объём, плотность(характеризуют состояние рассм. Системы)

Давление р– макроскопическая характеристика, отражающая молекулярную природу жидкости или газа. Давление численно равно силе воздействия молекул на некоторую поверхность, отнесённую к величине этой поверхности Единица измерения давления – паскаль (Па),

Температура t– физическая величина, характеризующая степень нагретости тела, °С. Она, как и давление, проявляет микроскопическую при-

роду вещества, выводя её на наглядный макроскопический уровень. Температура выступает как мера интенсивности теплового движения молекул Абсолютная температура Т, К, отсчитывается по шкале Кельвина:Т = t + 273,15.

Удельный объём v– это объём единицы массы вещества, м3/кг. Обратную удельному объёму величину называют плотностью: ρ, кг/м3.

19.Механические и тепловые взаимодействия

Процесс расширения (сжатия) рабочего тела, например газа в цилиндре поршневого компрессора. характеризуется работой, т. е. затратой или выделением механической энергии.

для бесконечно малого перемещения

dl = pdv . Здесь l – удельная работа. Работа расширения на всём пути действия переменной силы (давления) есть интеграл

Процесс расширения может быть изображён в декартовых координатах (на p, v- диаграмме) как траектория всех проходимых состояний рабочего тела

Работа связана с организованным перемещением макроскопических тел в пространстве, поэтому она характеризуетупорядоченную форму передачи энергии. Другая форма передачи энергии –излучение.Условием такого процесса является различие в температурах взаимодействующих тел. Мерой количества энергии, переданной без совершения работы, служит теплота (Q, Дж или q, Дж/кг). Теплота, работа и внутренняя энергия – энерг. ХарактеристикиВнутренняя энергия– это свойство самой системы, одна из характеристик её состояния.Теплота и работа– это характеристики процессов теплового и механического взаимодействий системы с окружающей средой.