Პირველი კანონი თერმოდინამიკის - ეს არის დასაწყისში ყველაფერი

საგანი სასწავლო თერმოდინამიკის ენერგია ყოველგვარ გამოვლინებას და, რაც მთავარია, ენერგია გადასვლები ერთი ფორმა სხვა. ასე ხდება, რომ ეს ტერმინი გაჩნდა ადრეულ დღეებში კვლევის სფეროში ენერგეტიკული კვლევის, და იმ დროს სიაში სხვადასხვა სახის ენერგიის ჯერ პატარა - მექანიკური და თერმული. აქედან გამომდინარე, სახელი "თერმოდინამიკა" ყველაზე ზუსტად ასახავს არსს ობიექტი - მოძრაობა (გადაცემის), და სითბო კონვერტაციის მექანიკური მუშაობა და პირიქით. თანდათანობით ცნებები დამახასიათებელი თერმული პროცესები: სითბოს fusion, სითბოტევადობა, ბოლოს და ბოლოს, ერთეულის ოდენობით სითბოს - calorie (1772 M.Vilke). ამას დრო დასჭირდება და ჩამოყალიბდეს პირველი კანონი თერმოდინამიკის, მაგრამ ყოველი ნაბიჯი იყო შრომის შედეგად ბევრი მკვლევარი.

შესწავლა კანონები თერმოდინამიკის გარკვეული კონვენციების, რომელიც საშუალებას კვლევის ხაზი გავუსვა ობიექტი და განსაზღვროს მისი თვისებები უნდა იყოს შესწავლილი. ობიექტების კვლევა წარმოდგენილია დახურული სისტემები დიდი რაოდენობის ნაწილაკები. თუ სისტემა შეუძლია განსაზღვროს საზღვრები გარკვეული მოცულობის, მას უწოდებენ ორგანო. აქ და იქ იყო ძირითადი მონაწილე თერმოდინამიკური აქცია: სისტემის ნაწილაკების შეიცავს გარკვეული მოცულობის - იდეალური გაზის. პროცესში ენერგიის ტრანსფორმაციის თერმოდინამიკური სისტემა იცვლის სახელმწიფო და ეს ცვლილებები აღწერილი კომპლექტი ცნებები - პროცესის პარამეტრების. თუ პარამეტრების მიიღოს ტემპერატურა T მოცულობა V და ზეწოლის P, ეს არის საკმარისი აღწერს მათ არანაირი თერმოდინამიკური პროცესში. ყველა სისტემები ითვლება მხოლოდ წონასწორობა შტატები. დაარსების წონასწორობა, მაგალითად, გათბობის, - სითბო გადაცემის პროცესი - რაღაც ცივდება და ცხელდება რაღაც. ამ შემთხვევაში, რიგი "ფასიანი - მიიღო", შესაბამისად პირველი კანონის თერმოდინამიკა, იგივე იქნება. და აქ დევს მთავარი პრობლემა არის ის, რომ საუკუნეების განმავლობაში, მეცნიერები გადაწყვიტოს: ძებნა მონაწილეები ენერგეტიკული ცვლის და განსაზღვროს მათი როლი ამ პროცესში.

საფუძველზე თეორია თერმოდინამიკის აპარატურა 3 კანონით. ეს არის ვარაუდი, რომ სხეულის შეიძლება აღიქვას ენერგია, იზრდება მისი შინაგანი (მაგ, გათბობა) და / ან იმის გამო, რომ მისი შინაგანი ენერგიის გავაკეთოთ მუშაობა იმისათვის, რომ გადავლახოთ გარე ძალები (მაგ, უბიძგებს plunger). შესაბამისად, პირველი კანონი თერმოდინამიკის განიხილება, როგორც შემდეგნაირად: ცვლილება შიდა ენერგეტიკული U სხეულის თანხა ენერგეტიკის შეიწოვება მათი ენერგია Q და გარე ძალების A. მათემატიკურად, ეს გამოიხატება უსასრულოდ ცვლილებები შემდეგია:

du = dQ + da (1)

ფაქტობრივად, ეს არის კანონი ენერგიის მუდმივობის, შეიძლება ითქვას, კანონის ცხოვრებაში.

Properties თერმოდინამიკური პროცესები, როგორც წესი, განხილული მოდელი, სადაც მუშაობა საშუალო იღებს სრულყოფილი გაზი, რომელიც შეიძლება მწვავე და / ან შეასრულოს მასზე მექანიკური მუშაობა გარე ძალების (შეკუმშვის - გაფართოება) საშუალებით დგუში და ერთ პარამეტრების - ზეწოლა P, ტომი V და ტემპერატურის T - არის მუდმივი. გამოყენების პირველი კანონი თერმოდინამიკის to izoprotsessam, რათა დადგინდეს, ენერგიის წყაროების მიმღები კონკრეტული პირობები.

Isochoric პროცესი ნიშნავს, რომ V = const. იმის გამო, რომ ის ფაქტი, რომ მექანიკური მუშაობა არ არის, იმიტომ, რომ მოცულობა არ იცვლება გათბობის მხოლოდ შეიძლება გაიზარდოს შიდა ენერგეტიკული, და შემდეგ: da = pdv = 0, და აქედან გამომდინარე du = dQ და ეს შეიძლება დადგინდეს ურთიერთობა:

dQ = (მ / მ) * CV * dt (2)

ამდენად, isochoric პროცესის გამო გაზრდის ტემპერატურა.

Isobaric პროცესი მოიცავს p = const, და ეს მდგომარეობა კმაყოფილია თუ სამუშაო სითხის, როდესაც მწვავე ასრულებს მექანიკური მუშაობა, მაგალითად, მოძრაობა დგუში. თუ თქვენ ჩართოთ მიმართოს გამოხატვის სითბური ენერგია და განტოლება მენდელეევის-Clapeyron, შეიძლება ადვილად მიიღოს გამოხატულება გაანგარიშების მექანიკა გაზზე :

A = (მ / მ) * R * (T2 - T1) (3)

R - გაზის მუდმივი, და იმას ნიშნავს, სამუშაოს მოცულობის გაზრდას გაზის თანხის ერთი mole, თუ ტემპერატურის ცვლილება ხარისხი Kelvin. დასკვნა: ქვეშ isobaric პროცესი გაზის შეავსონ ენერგია გათბობით (2) და მოიხმარს ნაწილი გაიზარდა შიდა ენერგეტიკული გაფართოების (3).

პროცესი, რომელიც T = const, თერმოდინამიკა მოუწოდა იზოთერმული. მისი არსი არის ის, რომ გათბობის შიდა ენერგია სრულად მოიხმარება მუშაობის გარე ძალების preodoleniiyu. პირველი კანონი თერმოდინამიკის for izoprotsessov ვარაუდობს, რომ შენარჩუნებას მუდმივი სხეულის ტემპერატურის მისი შიდა ენერგეტიკული ხდის up for ღირებულება ასრულებენ მექანიკური მუშაობა, და დამოკიდებულია წნევის ცვლილებები. გამოთვალეთ ენერგეტიკული ღირებულება შეიძლება იყოს გამოხატულება:

Q = A = (მ / მ) * R * T * (ln (p1 / P2)).