16. Виды теплообмена. Изменение внутренней энергии при теплообмене. Уравнение теплового баланса.

Термодинамика – это теория тепловых явлений, в основе которых лежит закон сохранения и превращения энергии.

Внутренняя энергия тела или систем тел складывается из кинематической энергии хаотического движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия. U=W_K+Wn. U- внутренняя энергия, Wk –кинетическая энергия(газ), Wn –потенциальная энергия(тв), U=3/2*m/M*R(=8,31Дж/К*моль)*T –внутр энергия для одноатомных газов(Не) , U=5/2*m/M*RT-двух атом( N₂,Cl₂,F₂,O₂) , U=3*m/M*RT – много атомных(воздух, СО₂).

Внутр энергия газов определяется кинетической энергией частиц и температурой.

ΔV=V1-V2=-ΔV=V2-V1. Cовершина работа по сжатию газа. A=F*l*cosa, <a=0, cos0=1, A=F*l, 1-перемещение поршня, P=F/S -давление , F-сила, с которой движущиеся молекулы газа действуют на стенки сосудов, S-площадь сосуда, F=P*S, A=P*S*l. P-давление, S-площадь поршня , l-расстояние, которое проходит поршень , ΔU=S*l, A=P*ΔU –работа системы по изм объема, A’=-P*ΔU –раб над системой , A=m/M*R*ΔT –Мендел-Клайп. Кол-во теплоты является вторым способом изменения внутренней энергии. При этом изменение энергии происходит за счет теплообмена между телами без совершения работы. Q=mcΔT – кол-во теплоты, которую подвели, Q- m-масса вещ-ва c-удельная теплоемкость(табл №5). ΔT- ΔT=T₂-T₁. ΣQ_отд = ΣQ_пол

В замкнутой системе алгебраическая сумма количеств теплот отданных всеми телами равна алгебраической сумме количеств теплот полученных всеми телами. Составим ур тепл бал для 3-х тел: 1)Сосуд: c₁,m₁,T₁, 2)Жидкость:c₂,m₂,T₂. 3)Тело:c₃,m₃,T₃. Q₁+Q₂=Q₃, Q₁=c₁m₁(T₁-Ө), Ө- конечная t, Q₂=c₂m₂(T₂-Ө), Q₃=c₃m₃(Ө-T₃).

с₁m₁(T₁-Ө)+c₂m₂(T₂-Ө)=c₃m₃(Ө-T₃).

19. Характеристика жидкого состояния вещества. Поверхностный слой жидкости. Сила поверхностного натяжения. Смачивание. Капиллярные явления.

Свойством жидкости, отличающим ее от газа, является то, что на границе с газом жидкость образует свободную поверхность, все молекулы жидкости, находящиеся в поверхностном слое, втягиваются внутрь жидкости. Но пространство внутри жидкости занято другими молекулами, поэтому поверхностный слой создает давление на жидкость (молекулярное давление).

Чтобы переместить молекулу расположенную под поверхностным слоем, на поверхность, надо совершить работу против сил молекулярного давления. Молекулы поверхностного слоя жидкости обладают дополнительной потенциальной энергией по сравнению с молекулами внутри жидкости. Эту энергию называют сила поверхностного натяжения.

Если молекулы жидкости при­тягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам твердого вещества, то жидкость называют сма­чивающей это вещество. Например, вода смачивает чистое стекло и не смачивает парафин. Если молекулы жидкости притя­гиваются друг к другу сильнее, чем к молекулам твердого вещества, то жидкость называют не смачивающей это вещество. Капиллярными явлениями называют подъем или опускание жидкости в трубках малого диаметра – капиллярах. Смачивающие жидкости поднимаются по капиллярам, несмачивающие – опускаются.