3. Застосування першого закону термодинаміки до ізопроцесів в ідеальному газі.

1) p = const

Q = ∆U + А′

Другий запис першого закону термодинаміки незмінний.

2) V = const

V1 = V2

А′ = p · ∆V = p · (V2 – V1) = 0

Q = ∆U

- при ізохорному процесі вся підведена до системи к-ть теплоти йде тільки на збільшення внутрішньої енергії системи.

3) T = const

Т1 = Т2

U2 = (3/2) · (m/μ) · R · T2

U1 = (3/2) · (m/μ) · R · T1

∆U = U2 - U1 =(3/2) · (m/μ) · R · (T2 – T1) = 0

При ізотермічному процесі внутрішня енергія системи не змінюється, а тому ∆U = 0 , при тому перший запис буде мати вигляд

Q = А′

При ізотермічному процесі вся підведена до системи кількість теплоти йде тільки на виконання цією системою роботи.

4. Адіабатний процес.

Процес, який відбувається без теплообміну з навколишнім середовищем називається адіабатним процесом.

При адіабатному процесі Q = 0 і кожний закон термодинаміки буде мати такий вигляд :

Q = ∆U + А′

0 = ∆U + А′

- А′ = ∆U

- А′ = A

A = ∆U

При адіабатному процесі внутрішня енергія системи збільшується тільки за рахунок роботи виконаної над системою.

Наприклад :

A = ∆U

Маємо посудину з товстими стінками (погана теплопровідність). Вдаряєм різко по поршню – ефір загоряється попри виконання роботи, внутрішня енергія повітря з парою з ефіром різко збільшується. Цей процес використовується в дизельних двигунах.

p = nkT

Основи термодинаміки

1.Принципи дії теплових двигунів. Роль холодильника.

2.ККД теплового двигуна.

3.Роль теплових двигунів у господарстві.

4.Проблеми захисту навколишнього середовища від забруднення.

5.Другий закон термодинаміки. Необоротні процеси.

1. Принципи дії теплових двигунів. Роль холодильника.

Тепловим двигуном називається машина, яка перетворює енергію палива в механічну енергію. Щоб працював тепловий двигун потрібно: нагрівник, робоча частина, холодильник.

Наприклад:

у паровій турбіні нагрівник – топка із котлованом, робоча частина – це турбіна, холодильник – це конденсатор, де конденсується пар.

В двигуні внутрішнього згоряння циліндр з поршнем є нагрівником і робочою частиною, а холодильник – це атмосфера куди виходять спрацьовані гази.

Решта в підручнику 10 кл. ст. 90 і закінчується на ст. 92 до „ККД теплового двигуна”.

2. Ккд теплового двигуна.

ККД теплового двигуна.

Q1 = А′ + Q2

η = Ak /Aз · 100%

Ak = A′ = Q1 -Q2

Aз = Q1

η = Q1 -Q2/Q1 · 100%

- ККД теплового двигуна

ηmax = T1 – T2/ T1 · 100%

- ККД ідеального теплового двигуна.

В-дь в підручнику 10 кл. починається на ст. 92 „ККД...” до кінця ст. (на 9 балів), до кінця параграфа (на 12 балів ). Звідси 70%.

3. Роль теплових двигунів у господарстві.

Види теплових двигунів :

1)парова поршнева машина (паровоз, пароплав), дуже низький ККД, тому 1955р. Знято з виробництва.

2)парова турбіна (ТЕС, АЕС, кораблі).

3)газова турбіна (турбо-реактивні літаки).

4)карбюраторні і дизельні двигуни внутрішнього згоряння (автомобілі, автобуси, трактори, водні і транспортні засоби, легкі літаки)

5)реактивні двигуни (літаки, космічна ракета).