10. Первое начало термодинамики в аналитической форме.
Изменения внутренней энергии и энтальпии простого тела, как функций состояния, в элементарных процессах являются полными дифференциалами и определяются соотношениями
;
.
Для
изохорного процесса (
)
,
а
для изобарного процесса (
)
.
.
- первым началом термодинамики для простых тел в аналитической форме.
11. Первое начало термодинамики для идеальных газов.
Уравнение первого начала термодинамики для идеального газа по балансу рабочего тела в дифференциальной и интегральной формах:
;
..
12. Принцип существования энтропии идеального газа.
.
Правая
часть уравнения представляет собой
сумму полных дифференциалов. Это значит,
что и соотношение
есть полный дифференциал некоторой
функции состояния идеального газа
(s),
называемой удельной энтропией.
Изменение удельной энтропии в элементарном процессе представляет собой полный дифференциал и определяется соотношением
.
Из уравнения после интегрирования получим, что изменение удельной энтропии идеального газа в процессе (1-2) может быть найдено из соотношения
=
.
13. Процессы изменения состояния (изобара, изохора, изотерма и адиабата) в "p-V" и "t-s" координатах.
При изучении термодинамических процессов определяются:
1) закономерность изменения параметров состояния рабочего тела, то есть выводится уравнение процесса или дается его графическое изображение в координатах p-v, p-T, Т-s и т.д.;
2) параметры состояния системы в начальной и конечной точках процесса;
3) численные значения работы и теплообмена в процессе;
4) изменение значений внутренней энергии, энтальпии и энтропии рабочего тела.
Простейшие термодинамические процессы
Простейшими термодинамическими процессами обычно считают изобарный, изохорный и изопотенциальные процессы.
Удельная
термодинамическая и потенциальная
работы в изобарном
,
.
Рис.
5. Простейшие термодинамические процессы:
1-2,
1-3
–
изобары; 1-4,
1-5
–
изохоры;
1-6,
1-7
–
изопотенциальные процессы
Количество теплоты, подведенной к рабочему телу или отведенной от него в изобарном процессе, определяется из выражения первого начала термодинамики
.
Удельная термодинамическая и потенциальная работы в изохорном процессе
,
.
Количество теплоты, подведенной к рабочему телу или отведенной от него в изохорном процессе, определяется из выражения первого начала термодинамики
.
Удельная термодинамическая и потенциальная работы в изопотенциальном:
=
=
;
=
=
=
.
Количество теплоты, подведенной к рабочему телу или отведенной от него в изопотенциальном процессе определяется из выражения первого начала термодинамики по балансу рабочего тела
.