17. Внутренняя энергия газа.

Молекулы газа обладают кинетической энергией хаотического движения и потенциальной энергией взаимодействия. Сумма внутренней кинетической и потенциальной энергий называется внутренней энергией газа U. В общем случае внутренняя энергия газа является функцией его состояния. При переходе газа из состояния 1 с параметрами (p1, V1, Т1) в состояние2 с параметрами (p2, V2, Т2) внутренняя энергия изменяется на ∆U =U1– U2, где U1и U2– соответственно внутренняя энергия газа в начальном и конечном состояниях. Изменение энергии ∆U не зависит от характера процесса, а зависит только значений энергии в начальном и конечном состояниях.

18. Сущность первого закона термодинамики.

Если к М кг газа, занимающего при температуре Т объем V м3, подвести при постоянном давлении некоторое количество теплоты dQ, то в результате этого температура газа повысится на dT, а объем – на dV. Повышение температуры связано с повышением средней кинетической энергии хаотического движения молекул dK. Увеличение же объема приводит к увеличению расстояния между молекулами, а следовательно, к изменению потенциальной энергии взаимодействия между ними dH.

Вместе с тем, увеличивая свой объем, газ совершает работу dL по

преодолению внешних сил. На основании закона сохранения энергии можно записать (при

отсутствии иных процессов в рабочем теле): dQ=dK+ dH+dL. Сумма dK + dH представляет собой изменение внутренней энергии системы молекул dU в результате подвода теплоты. Уравнение: dQ= dU+ рdV Представляет собой математическое выражение первого закона термодинамики: количество теплоты dQ, подводимое к системе газа,затрачивается на изменение ее внутренней энергии dU и совершение

внешней работы dL. Первый закон термодинамики имеет еще одну формулировку: энергии изолированной термодинамической системы остается неизменной

независимо от того, какие процессы в ней протекают.

19. Второй закон (начало) термодинамики.

Второе начало термодинамики накладывает ограничения на направление термодинамических процессов, запрещая самопроизвольную передачу тепла от менее нагретых тел к более нагретым. Также формулируется как закон возрастания энтропии.

Второе начало термодинамики — физический принцип, накладывающий ограничение на направление процессов передачи тепла между телами. Второе начало термодинамики гласит, что невозможен самопроизвольный переход тепла от тела, менее нагретого, к телу, более нагретому. Второе начало термодинамики запрещает (?) так называемые вечные двигатели второго рода, показывая что коэффициент полезного действия не

может равняться единице, поскольку для кругового процесса температура холодильника не должна равняться 0.Второе начало термодинамики является постулатом, не доказываемым в рамках термодинамики. Оно было создано на основе обобщения опытных фактов и получило многочисленные экспериментальные подтверждения.