Ensimmäinen termodynamiikan - se on alku kaiken

Kohteena Tutkimuksen termodynamiikan on energiaa kaikissa muodoissaan ja, mikä tärkeintä, energian siirtymistä muodosta toiseen. Nythän on niin, että termi alkunsa alkuaikoina tutkimuksen energia-alan tutkimusta ja tuolloin listan eri tyyppiset energiaa oli vielä pieni - mekaaniset ja termiset. Siten, nimi "Lämpö" tarkimmin heijastaa ydin esineen - liikkeen (siirto), ja lämmön muuntaminen mekaaninen työ ja päinvastoin. Vähitellen käsitteet kuvaavat lämpökäsittelyjä,: sulamislämpö, lämpökapasiteetti, ja lopuksi laite lämmön määrä - kalori (1772 M.Vilke). Se vie aikaa ja muotoillaan ensimmäinen laki termodynamiikan, vaan jokainen siirto johtui kovan työn monet tutkijat.

Tutkia lämpöopin joitakin yleissopimuksista, jolloin tutkimus korosta kohde ja määritä sen ominaisuuksia voidaan tutkia. Tutkimuskohteita edustavat suljettujen järjestelmien suuren määrän hiukkasia. Jos järjestelmä voi määrittää rajat tietyn määrän, sitä kutsutaan ruumiin. Siellä täällä oli merkittävä osallistuja termodynaaminen toimia: järjestelmän sisältämien hiukkasten tietyn määrän - ideaalikaasu. Tässä prosessissa energian muuntaminen systeemi muuttaa tilaansa, ja nämä muutokset on kuvattu konseptien - prosessin parametrit. Jos parametrit ottaa lämpötilan T, tilavuus V ja paine P, on riittävää kuvailla niitä tahansa termodynaaminen prosessi. Kaikki järjestelmät pidetään ainoastaan tasapainotilat. Perustaminen tasapaino, esimerkiksi lämmön, - lämmönsiirto prosessi - jotain jäähdyttää ja lämmittää jotain. Tässä tapauksessa määrä "maksettujen - vastaanotettu", koska ensimmäinen laki termodynamiikan, on sama. Ja tässä piilee suurin ongelma on se, että vuosisatojen ajan, tutkijat päättää: Hae osallistujaa energia-aineenvaihdunnan ja määrittää niiden rooli prosessissa.

Pohjalta teorian termodynamiikan laitteet ovat 3 lakia. Oletetaan, että keho voi absorboida energiaa, mikä lisää sen sisäinen (esim., Lämmitys) ja / tai koska sen energian tehdä työtä voittamiseksi ulkoisia voimia (esim., Työntää mäntä). Näin ollen ensimmäinen termodynamiikan käsitellään seuraavasti: muutos sisäisen energian U on ruumiin summa absorboidun niiden energia Q ja ulkoiset voimat A. Matemaattisesti tämä on ilmaistu äärettömän muuttuu seuraavasti:

dU = dQ + dA (1)

Itse asiassa se on laki säästö, voimme sanoa, lain elämän.

Ominaisuudet termodynaamiset pidetään yleensä mallissa, jossa työväliaine otetaan täydellinen kaasu, joka voi olla lämmitetty ja / tai suorittaa sen mekaaninen työ ulkoisia voimia (puristus - laajentaminen) avulla männän, ja yksi parametreista - paine P, tilavuus V ja lämpötilassa T - on vakio. Soveltaminen ensimmäinen laki termodynamiikan izoprotsessam määrittää energialähteiden vastaanottimet tiettyihin tilanteisiin.

Isokoorinen merkitsee sitä, että V = vakio. Johtuen siitä, että mekaaninen työ ei ole käytettävissä, koska tilavuus ei muutu vain kuumentamalla voi lisätä sisäinen energia, ja sitten: dA = PDV = 0, ja näin ollen dU = dQ ja se voi määrittää suhde:

dQ = (m / M) * * cv dT (2)

Siten, isokoorinen prosessi johtuu lämpötila nousee.

Isobaarista prosessissa p = vakio, ja tämä ehto täyttyy, jos työfluidin kuumennettaessa suorittaa mekaanista työtä, esimerkiksi, männän liikettä. Jos kääntyä sovelletaan ilmaisun lämpöenergiaa, ja yhtälö Mendeleev-Clapeyronin, voidaan helposti saada lausekkeen laskemiseksi mekaanisen toiminnan kaasun :

A = (m / M) * R * (T2 - T1) (3)

R - kaasuvakio, ja tarkoittaa työtä lisätä kaasun tilavuuden määränä yksi mooli, jos lämpötilan muutos kohti Kelvin-asteen. Päätelmä: alle isobaarista prosessikaasun täydentää energia lämmitys (2) ja kuluttaa osan kasvaneen sisäisen energian laajennus (3).

Prosessi, jossa T = vakio, termodynamiikan kutsutaan isotermisissä. Sen ydin on, että kuumentamalla sisäisten energiamarkkinoiden käytetään kokonaan työn ulkoisten voimien preodoleniiyu. Ensimmäinen termodynamiikan varten izoprotsessov ehdottaa, että ylläpitää jatkuvaa ruumiinlämpö sisäisen energian kompensoi suorittamisen kustannukset mekaanista työtä, ja se riippuu paine muuttuu. Laske energiakustannukset voivat olla ilmaus:

Q = A = (m / M) * R * T * (ln (p1 / p2)).