22)Внутренняя энергия газа.Первое начало термодинамики.Адиабатный процесс.

Внутренняя энергия газа- эта энергия всего газа(Ек,Еп),т е сумма кинетических и потенциальных энергии, из к-рой состоит система. Она является ф-цией состояния системы и для данного состояния имеет вполне определенное значение;изменение энергии есть разность 2х значений внутр. Энергии, соотверствующих конечному и начальному состояниям системы:∆U = U2-U1.

Первое начало термодинамики(частный случай закона сохранения энергии):количество теплоты, переданное системе, идет на изменение внутр. Энергии системы и совершение системой работы: Q=∆U+А

Адиабатный процесс-процесс, к к-му не допускает притока тепла

23.Второе начало термодинамики направленность термодинамических цикл (круговой процесс).PV – диаграмма. Прямой и обратные циклы.

Второй закон термодинамики: теплота самопроизвольно не может переходить от тела с меньшей температурой к телу с большей температурой( формулировка клаузиуса) или невозможен вечный двигатель второго рода (формулировка Томсона) т.е . невозможен такой периодический процесс единственным результатом которого было превращение теплоты в работу вследствие охлаждения тела.

Процессы называют обратимым если можно совершить обратный через все промежуточные состояния так. Чтобы после возвращения системы в исходное состояние в окружающих системах пе произошло каких либо изменений.

Примеры(диффузия , теплообмен)

Циклом или круговым процессом называют процесс при котором система возвращается в исходное состояние.

Прямой цикл соответствует тепловой машине. Т е устройству которое получает которое получает количество теплоты от другого тела – теплоотдачика9нагревателя) и совершаетработу отдаёт часть этой теплоты другому телу – теплоприёмнику(холодильнику) в этом процессе рабочее вещество совершает положительную работу .

В процессе 1 – а – 2 газ расширяется работа положительна и равна площади под кривой , а в процессе 2- б -1 работа т=отриц и численно равна площади под кривой.

К

V

ПД полезного действия тепловой машины или прямого цикла называют отношение совершенной работы к количеству теплоты полученному рабочим веществом от нагревателя n = A/Q_1/ работа в круговых процессах равна сумме количеств теплоты A=Q1+Q2 =.> n = (Q1 + Q2) / Q1

Обратный цикл – соответствует работе холодильной машины, т е такой системе, которая отбирает теплоту от холодильника и передает большое количеству нагревателю. Этот процее не протекает сам собой происходит за счет работы внешних сил. При этом газ совершает отриц работу.

Работа сжатия в процессе 2-а -1 отриц, работа расширения в прцессе 1-а- 2 положительна. В результате сложения получаем отриц работу газа. Численно равную площади ограниченной кривой 2- а-1 б -2

24. Идеальная тепловая машина. Цикл Карно. Кпд.

Идеальная тепловая машина – рабочее вещество идеальный газ ( это система состоящая из материальных точек, которые взаимодействуют друг с другом только посредством упругих столкновений и и каторая работает совершая обратный цикл Карно.

Цикл Карно круговой процесс состоящий из 2 изотерма и 2 идиобат .в этом цикле рабочим веществом является идеальный газ. Передача количества теплоты от нагревателя к рабочему веществу проиисхоодит при температуре Т1 а от рабочего вещества к холодильнику при температуре - Т2.

КПД обратимого цикла Карно зависит только от температур нагревателя и холодильника.

n = (T1-T2) / T1

КПД всех обратимых машин работающих по циклу состоящему из 2 изотерм и 2 идиобат с нагреванием при температуре Т1 и холодильником при температуре Т2 между собой не зависят и не зависят от рабочего вещества и конструкции мащины, КПД необратимой машины меньше КПД обратимой машины.

Q1 +Q2/Q1< = T1 – T2/T1

КПД полезного действия тепловой машины или прямого цикла называют отношение совершенной работы к количеству теплоты полученному рабочим веществом от нагревателя n = A/Q_1/ работа в круговых процессах равна сумме количеств теплоты A=Q1+Q2 =.> n = (Q1 + Q2) / Q1

25. Неравенство Клаузиуса. Энтропия. Эквивалентные процессы. Вычисление изменения энтропии при необратимых процессах. Энтропия как характеристика направленных процессов. Ограниченность возростания энтропии.

Формулировка. Кл Если теплообмен идет без совершения работы .тогда Т1 –Т2> 0 и Т1>Т2.В самопроизвольном процессе теплота передаётся от тел от тел с более высокой температурой к телам с более низкой.

Энтропия есть функция состояния системы разность значений которой для 2 состояний равна сумме приведенных количеств теплоты при обратимом переходе системы из одного состояние в другое.S=S2 –S1 =интеграл 1 до 2 dQнеобр/ T где S2 и S1 энтропия в конечном и начальном состоянии.

Процессы у которых одинаковыми являются конечные и начальные состояния – эквивалентные процессы.

Если процесс необратим то равенство не выполняется . а будет

S=S2 –S1 >интеграл 1 до 2 dQнеобр/ T. В необратимых процессах сумма приведенных количеств теплоты меньше изменение энтропии/ Знак = относится к обратимым, > к необратимым.

Если система перешла из одного состояние в другое то независимо от протекания процесса изменение энтропии вычисляется S= S0 +интеграл 1 до 2dQ/T

Если небольшое количество теплоты переходит от перврго тела ко второму то при этом энтропия перврго тела уменьшается а второго увеличивается. Увеличение энтропии в изолированной системе не будет происходить беспредельно температуры тел со временем выравниваются теплопередача между ними прекратится и наступит равновесное состояние.