22. Работа газа
Изменения температуры газа в процессе
его сжатия состоит в следующем: при
упругих соударениях молекул газа с
движущимся поршнем изменяется их
кинетическая энергия. Если газ расширяется,
то после столкновения с удаляющимся
поршнем скорости молекул уменьшаются,
в результате чего газ охлаждается. При
сжатии или расширении меняется и средняя
потенциальная энергия взаимодействия
молекул, так как при этом меняется
среднее расстояние между молекулами.
23. Количество теплоты.
Процесс передачи энергии от одного тела к другому без совершения работы – теплообмен или теплопередача. Количественную меру изменения внутренней энергии при теплообмене называют количеством теплоты. Количеством теплоты также называют энергию, которую тело отдает в процессе теплообмена. При теплообмене не происходит превращения энергии из одной формы в другую, часть внутренней энергии горячего тела передается холодному телу. Q=cm(t2-t1).
С – удельная теплоемкость. Удельная теплоемкость – это величина, численно равная количеству теплоты, которое получает или отдает вещество массой 1 кг при изменении T на 1К. Превращение жидкости в пар ведет при постоянной температуре не ведет к увеличению кинетической энергии молекул, но сопровождается увеличением потенциальной энергии взаимодействия. Величину, численно равную кол-ву теплоты, необходимому для превращения при постоянной температуре жидкости 1кг в пар – удельная теплота парообразования (r, ДЖ/кг) Qп=rm. При плавлении кристаллического тела вся подводимая к нему теплота идет на увеличение потенциальной энергии молекул. Кинетическая энергия молекул не меняется, так как плавление происходит при постоянной температуре. Величину, численно равную количеству теплоты, необходимую для превращения кристаллического вещ-ва массой 1кг при температуре плавления в жидкость – удельная теплота плавления – λ. Qпл=λm. Количество теплоты, выделяемое при кристаллизации тела -Q=λm
24. Первый закон термодинамики.
Первый закон термодинамики – закон сохранения энергии, распространенный на тепловые явления. Он показывает, от каких причин зависит изменение внутренней энергии. Энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает, она лишь переходит из одного вида в другой. Закон сохранения и превращения энергии, распространенный на тепловые явления – первый закон термодинамики. Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе. ΔU=A+Q. Если система является изолированной, то работа внешних сил = 0 и система не обменивается теплотой с окружающими телами. Тогда внутренняя энергия изолированной системы сохраняется неизменной. A’=-А. Q= ΔU+A’. Работа и количество теплоты – характеристики процесса изменения внутренней энергии. Работа и количество теплоты не содержатся в теле, а характеризуют процесс изменения его внутренней энергии.
25. Адиабатный процесс.
Процесс в теплоизолированной системе называют адиабатным. При адиабатном процессе Q=0. ΔU=А. Процесс должен протекать быстро, чтобы не допускать теплообмен. При совершении над системой положительной работы, например при сжатии газа, его внутренняя энергия увеличивается, что означает повышение температуры газа. Используется в Дизельных двигателях (высокая температура, воспламеняется). Адиабатное охлаждение газов при их расширении используется в машинах для снижения газов. Уравнение теплового баланса – Q1+Q2+Q3+…=0