Тема 15. Первое и второе начала термодинамики.

Тема 15. Первое и второе начала термодинамики.

1. Первое начало:

Количество теплоты, переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии Δ U и на совершение системой работы А над внешними телами:

Q = Δ U + A

Применение I начала к изопроцессам.

а) в изохорном процессе А= 0 ( т.к. Δ V=0 ), поэтому все переданное системе количество теплоты идет на изменение внутренней энергии Q = ΔU.

б) в изотермическом процессе внутренняя энергия газа не меняется, поэтому все переданное системе количество теплоты идет на совершение работы: Q=А.

в) в изобарном процессе теплота, переданная системе, идет на совершение работы и на изменение внутренний энергии системы: Q = Δ U + p Δ V.

г) адиабатный процесс – процесс, происходящий в теплоизолированной системе.

Q = 0 изменение внутренней энергии происходит только за счет совершения работы над системой Δ U = - A.

2. Принцип действия тепловых двигателей.

Тепловым двигателем называют устройство, превращающее внутреннюю энергию топлива в механическую.

Принцип действия теплового двигателя можно рассмотреть с помощью следующего устройства.

В U-образную трубку наливают воду, одно колено соединяют с теплоприемником, в другое помещают поплавок. Теплоприемник нагревают, помещая в горячую воду, и охлаждают в холодной воде. Таким образом, работа этой машины состоит в поднятии и опускании поплавка – механическая работа совершается за счет внутренней энергии газа в теплоприемнике.

Схематично работу теплового двигателя можно представить так. Работа будет совершаться только в том случае, когда работа по расширению рабочего тела будет больше работы, которую совершает рабочее тело, возвращаясь в исходное состояние.

. А_п = Q ₁- Q ₂ или А_п= А _расш. - А _сжат. КПД тепловых двигателей называют отношение работ теплоты, тепловой машины. 3. II начало термодинамики.ПоП По Клаузиусу: тепло не может передаваться само сабой от менее нагретого к боле нагретому. По Кельвину: невозможно создание такого теплового двигателя, единственным результатом работы которого было бы превращение теплоты в

. А_п = Q ₁- Q ₂ или А_п= А _расш. - А _сжат. КПД тепловых двигателей называют отношение работы, совершенной двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя.

или

- для идеальной тепловой машины. 4. II начало термодинамики. По Клаузиусу: тепло не может передаваться само собой от менее нагретого тела к более нагретому. По Кельвину: невозможно создание такого теплового двигателя, единственным результатом работы которого было бы превращение теплоты в работу.