2)Уравнение Майера. Применение первого начала термодинамики для изотермического и адиабатического процессов.

Применение первого начала термодинамики для изотермического процесса:

Применение первого начала термодинамики для адиабатического процесса:

Термодинамический процесс, в котором система при переходе из состояния 1 в 2 не обменивается теплотой с окружающей средой, называют адиабатическим.

Билет 25.

1) Связь силы с потенциальной энергией. Закон сохранения механической энергии.

Связь силы с потенциальной энергией.

= – частные производные по координатам х, y, z.

, - оператор Набла/Гамельтониана

=

Произведение оператора Набла на какое-то скалярное значение – градиент.

Знак «-» доказывает, что вектор силы, действующей на частицу направлен в сторону убывающей .

Закон сохранения механической энергии.

Полной механической энергией называют сумму .

Пусть имеем замкнутую систему материальных точек, между которыми действуют консервативные силы, то работа по перемещению из точки 1 в точку 2 можно найти как:

A₁₂=ΔW_к

A₁₂=-ΔW_п

W_п=mgh

W_к=

Пусть на систему материальных точек кроме внутренних консервативных сил действуют внешние силы (т.е. система не замкнута).

ΔW_к+ ΔW_п=

Изменение полной механической энергии системы, между которыми действуют внутренние консервативные силы, равно работе внешних сил, приложенных к системе материальных точек.

Если в замкнутой системе материальных точек действуют внутренние консервативные и диссипативные силы, то полная энергия убывает.

1) Обратимые и необратимые процессы. Круговые процессы (циклы). Обратимый цикл Карно.

Обратимые и необратимые процессы.

Термический процесс называют обратимым, если он протекает столь медленно, что его можно рассматривать, как непрерывный ряд равновесного состояния.

Термический процесс, протекающий с конечной скоростью и сопровождающийся рассеянием энергии (из-за трения, теплопроводности) называют необратимым.

Из необратимости термических процессов, что в прямом направлении они протекают самопроизвольно, а в обратном требуются затраты энергии, т.е. компенсирующие процессы.

Круговые процессы (циклы).

Термический процесс, при котором система претерпевает ряд изменений, возвращающихся в исходное состояние, называют круговым процессом или циклом.

Физическую систему (направление идеального газа) совершающую круговой процесс, называют рабочим телом.

Круговой процесс называют прямым, если он протекает по часовой стрелке, при этом, после его завершения совершается положительная работа.

Обратимый цикл Карно.

Рассмотрим обратимый цикл Карно, совершающийся в идеальной тепловой машине. Цикл Карно состоит из 4 обратимых процессов: двух изотермических и двух адиабатических.

1-2) Идеальный газ, находящийся в цилиндре под поршнем в процессе изотермического расширения, приводится в тепловой контакт с нагревателем, который передает идеальному газу теплоту Q₁.

2-3) В состоянии 2 газ полностью теплоизолируется от нагревателя, происходит адиабатическое расширение его и температура понижается до t₂.

3-4) В состоянии 3 идеальный газ приводится в контакт с холодильником, происходит изотермическое сжатие и идеальный газ передает холодильнику теплоту Q₂.

4-1) В состоянии 4 газ теплоизолируется от холодильника, затем происходит адиабатическое сжатие.

– КПД идеальной тепловой машины, работающей по обратному циклу Карно

- при прямом цикле Карно

- при обратном цикле Карно

Билет 26.