Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής - είναι η αρχή όλων των πραγμάτων

Το θέμα της μελέτης της θερμοδυναμικής είναι η ενέργεια σε όλες τις μορφές της και, το σημαντικότερο, την ενέργεια μεταβάσεις από τη μία μορφή στην άλλη. Συμβαίνει έτσι ώστε ο όρος προέρχεται από τις πρώτες ημέρες της έρευνας στον τομέα της έρευνας για την ενέργεια, και εκείνη τη στιγμή μια λίστα των διαφορετικών τύπων ενέργειας ήταν ακόμα μικρό - μηχανική και θερμική. Ως εκ τούτου, το όνομα «Θερμοδυναμική» να αντανακλά επακριβώς τις την ουσία του αντικειμένου - την κίνηση (μεταφορά), και τη μετατροπή της θερμότητας μέσα στο μηχανικό έργο και το αντίστροφο. Σταδιακά οι έννοιες των χαρακτηρίζουν θερμικές διεργασίες: θερμότητα της σύντηξης, θερμοχωρητικότητα, και, τέλος, η μονάδα ποσότητα θερμότητας - θερμίδων (1772 M.Vilke). Θα χρειαστεί χρόνος και θα πρέπει να διατυπωθεί τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής, αλλά κάθε κίνηση ήταν αποτέλεσμα σκληρής δουλειάς πολλών ερευνητών.

Για τη μελέτη των νόμων της θερμοδυναμικής είναι μερικές συμβάσεις που εγκρίθηκαν, επιτρέποντας τη μελέτη τονίζουν το αντικείμενο και να καθορίσετε τις ιδιότητες του προς μελέτη. Τα αντικείμενα της μελέτης που αντιπροσωπεύεται από κλειστά συστήματα ενός μεγάλου αριθμού σωματιδίων. Αν το σύστημα μπορεί να καθορίσει τα όρια ενός συγκεκριμένου όγκου, καλείται το σώμα. Εδώ και υπήρξε μια σημαντική συμμετέχων στη θερμοδυναμική δράση: το σύστημα των σωματιδίων που περιέχονται σε ένα ορισμένο όγκο - ιδανικό αέριο. Κατά τη διαδικασία της ενεργειακής μετατροπής θερμοδυναμικό σύστημα αλλάζει την κατάστασή της, και οι αλλαγές αυτές περιγράφονται από ένα σύνολο εννοιών - τις παραμέτρους της διαδικασίας. Εάν οι παράμετροι λαμβάνουν τη θερμοκρασία Τ, τον όγκο V και πίεση Ρ, αρκεί να τα περιγράψει οποιαδήποτε θερμοδυναμική διεργασία. Όλα τα συστήματα θεωρούνται μόνο τα κράτη μέλη της ισορροπίας. Η δημιουργία της ισορροπίας, για παράδειγμα, τη θερμότητα, - μια διαδικασία μεταφοράς θερμότητας - κάτι που ψύχει και θερμαίνει κάτι. Σε αυτή την περίπτωση, ο αριθμός των «καταβάλλεται - έλαβε», ως το πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής, θα είναι το ίδιο. Και εδώ έγκειται το κύριο πρόβλημα είναι ότι για αιώνες, οι επιστήμονες αποφασίσει: συμμετεχόντων αναζήτησης του μεταβολισμού της ενέργειας και να καθορίσουν το ρόλο τους στη διαδικασία.

Η βάση της θεωρίας της συσκευής θερμοδυναμικής είναι 3 δίκαιο. Υποτίθεται ότι το σώμα μπορεί να απορροφήσει την ενέργεια, αυξάνοντας την εσωτερική (π.χ., θέρμανση) του ή / και λόγω της εσωτερικής ενέργειας του να κάνει τη δουλειά για να ξεπεραστεί εξωτερικές δυνάμεις (π.χ., ωθώντας το έμβολο). Κατά συνέπεια, ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής αντιμετωπίζεται ως εξής: η μεταβολή στην εσωτερική ενέργεια U του σώματος είναι το άθροισμα της ενέργειας που απορροφάται ενέργειά τους Q και εξωτερικές δυνάμεις A. Μαθηματικά, αυτό εκφράζεται μέσω των απειροελάχιστη αλλάζει ως εξής:

dU = dQ + dA (1)

Στην πραγματικότητα, είναι ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας, μπορούμε να πούμε, ο νόμος της ζωής.

Οι ιδιότητες θερμοδυναμική διεργασία συνήθως θεωρείται στο μοντέλο, όπου το μέσο εργασίας λαμβάνει το τέλειο αέριο το οποίο μπορεί να θερμαίνεται ή / και να εκτελέσει σε αυτό τις εξωτερικές δυνάμεις μηχανικό έργο (συμπίεσης - διαστολής) μέσω του εμβόλου, και μία από τις παραμέτρους - πίεσης Ρ, όγκο V και θερμοκρασία Τ - είναι μια σταθερά. Εφαρμογή του πρώτου νόμου της θερμοδυναμικής για να izoprotsessam για τον προσδιορισμό των πηγών ενέργειας δέκτες για ειδικές συνθήκες.

Διαδικασία ισόχωρης σημαίνει ότι ο V = const. Λόγω του γεγονότος ότι το μηχανικό έργο δεν είναι διαθέσιμη, επειδή όγκος δεν αλλάζει με θέρμανση μόνο μπορεί να αυξήσει την εσωτερική ενέργεια, και στη συνέχεια: dA = PDV = 0, και επομένως dU = dQ και μπορεί να προσδιοριστεί από τη σχέση:

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

Έτσι, διαδικασία ισόχωρης οφείλεται στην αύξηση της θερμοκρασίας.

Ισοβαρή διεργασία εμπλέκει ρ = const, και αυτή η συνθήκη ικανοποιείται εάν το εργαζόμενο ρευστό όταν θερμαίνεται εκτελεί μηχανικό έργο, για παράδειγμα, κίνηση του εμβόλου. Εάν ενεργοποιήσετε να εφαρμόσει έκφραση σε θερμική ενέργεια, και την εξίσωση των Mendeleev-Clapeyron, κάποιος μπορεί εύκολα να αποκτήσει μια έκφραση για τον υπολογισμό της μηχανικής λειτουργίας του αερίου :

Α = (m / M) * R * (t2 - t1) (3)

R - σταθερά των αερίων, και μέσα εργασίας για να αυξήσει τον όγκο του αερίου σε μια ποσότητα από ένα mole, αν η μεταβολή της θερμοκρασίας ανά βαθμό Kelvin. Συμπέρασμα: υπό ισοβαρικές αέριο διεργασίας ανεφοδιαστεί με ενέργεια θέρμανσης (2) και καταναλώνει μέρος της αυξημένης εσωτερικής ενέργειας από την επέκταση (3).

Μία διεργασία, στην οποία το Τ = const, στη θερμοδυναμική ονομάζεται ισόθερμη. Η ουσία του είναι ότι με τη θέρμανση της εσωτερικής ενέργειας καταναλώνεται πλήρως στο έργο των εξωτερικών δυνάμεων preodoleniiyu. Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής για izoprotsessov δείχνει ότι για να διατηρηθεί μια σταθερή τη θερμοκρασία του σώματος της εσωτερικής ενέργειας του κάνει για το κόστος εκτέλεση μηχανολογικών εργασιών, και εξαρτάται από τις μεταβολές της πίεσης. Υπολογίστε το κόστος της ενέργειας μπορεί να είναι από την έκφραση:

Q = A = (m / M) * R * Τ * (ln (Ρ1 / Ρ2)).