
- •http://portal.tpu.ru/departments/head/methodic/standart Работы выпускные квалификационные, проекты и работы курсовые.
- •Лекция 15. ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ.
- •Термодинамика - раздел физики, изучающий общие свойства макроскопических систем, находящихся в состоянии термодинамического
- •Область применения термодинамики значительно шире, чем молекулярно-кинетической теории, ибо нет таких областей физики
- •Термодинамика анализирует условия и количественные соотношения превращения энергии.
- •Состояние системы задается термодинамическими параметрами (параметрами состояния) —
- •Параметры состояния системы могут изменяться.
- •Термодинамическое равновесие существенно отличается от механического тем, что хотя параметры системы остаются неизменными,
- •Исторически раньше сложилась термодинамика, или общая теория теплоты. Термодинамика является феноменологической наукой. Она
- •Термодинамика возникла в XIX веке как теоретическая основа начавшей развиваться теплотехники.
- •О тепловом движении можно говорить только в тех случаях, когда рассматриваемая система является
- •Время перехода – время релаксации. Если равновесие установилось, то система самопроизвольно не сможет
- •1. Внутренняя энергия. Работа и теплота
- •В термодинамических процессах изменяется только кинетическая энергия движущихся молекул (тепловой энергии недостаточно, чтобы
- •Изменение внутренней энергии U равно разности внутренней энергии в этих состояниях, независимо от
- •Если же камень был холодный, т.е. температура камня равна температуре среды, то будет
- •Опыт показывает, что во всех случаях превращение механической энергии в тепловую и обратно
- •Учитывая правило знаков можно записать:
- •Первое начало термодинамики
- •При контакте термодинамической системы с окружающей средой происходит обмен энергией.
- •Затрачиваемая работа А может пойти на увеличение любого вида энергии, теплота Q
- •Работа, совершаемая системой при бесконечно малом изменении объема системы dV, равна
- •В каждом состоянии система обладает определенным и только таким значением внутренней
- •Величины Q и A бесконечно малы, но не являются полными дифференциалами, поскольку Q
- •Из формулы (15.5) следует, что количество теплоты выражается в тех же единицах, что
- •2. Теплоёмкость идеального газа. Уравнение Майера
- •Для газов удобно пользоваться молярной тепло- емкостью Сμ количество теплоты необходимое для
- •Если газ нагревать при постоянном объёме, то всё подводимое тепло идёт на нагревание
- •Итак, подводимое тепло и теплоёмкость зависят от того, каким путём осуществляется передача тепла.
- •В общем случае
- •Для произвольной идеальной массы газа:
- •Подставим полученный результат в уравнение (15.18)
- •3. Теплоёмкости одноатомных и многоатомных газов
- •Внутренняя энергия произвольного количества газа:
- •Учитывая физический смысл R для изобаричес-
- •Тогда γ 1
- •Теплоемкости многоатомных газов
- •Положение материальной точки задаётся тремя координатами и она имеет три степени свободы. На
- •4. Закон о равномерном распределении энергии по степеням свободы
- •Но на среднюю кинетическую энергию молекулы, имеющей i-степеней свободы приходится
- •В общем случае, для молярной массы газа
- •Из теории также следует, что СV не зависит от температуры (рис. 15.4).
- •Для одноатомных газов это выполняется в очень широких пределах, а для двухатомных газов
- •Одна колебательная степень свободы несёт 12 kT,так как при этом есть и кинетическая
- •5. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам идеальных
- •C mdQ - удельная теплоемкость;
- •Название процесса
- •Работа в процессе
- •Теплоёмкость
- •С помощью этого показателя можно легко
- •Лекция окончена!
- •Зависимость теплоемкости от температуры

http://portal.tpu.ru/departments/head/methodic/standart Работы выпускные квалификационные, проекты и работы курсовые.
Структура и правила оформления. СТО ТПУ 2.5.01-2006
ЗДРАВСТВУЙТЕ!

Лекция 15. ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ.
ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ. РАБОТА И ТЕПЛОТА
1.Внутренняя энергия. Работа и теплота.
2.Теплоемкость идеального газа. Уравнение Майера.
3.Теплоемкости одноатомных и многоатомных газов.
4.Закон о равномерном распределении энергии по степеням свободы.
5.Применение первого начала термодинамики к изопроцессам идеальных газов.

Термодинамика - раздел физики, изучающий общие свойства макроскопических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и процессы перехода между этими состояниями. Термодинамика не рассматривает микропроцессы, которые лежат в основе этих превращений Этим термодинамический метод отличается от статистического. Термодинамика базируется на двух началах - фундаментальных законах, установленных в результате обобщения опытных данных.

Область применения термодинамики значительно шире, чем молекулярно-кинетической теории, ибо нет таких областей физики и химии, в которых нельзя было бы пользоваться термодинамическим методом. Однако, с другой стороны, термодинамический метод несколько ограничен: термодинамика ничего не говорит о микроскопическом строении вещества, о механизме явлений, а лишь устанавливает связи между
.макроскопическими свойствами вещества. Молеку-лярно- кинетическая теория и термодинамика взаимно дополняют друг друга, образуя единое целое, но отличаясь различными методами исследования.

Термодинамика анализирует условия и количественные соотношения превращения энергии.
Термодинамика имеет дело с термодинамической системой - совокупностью макроскопических тел, которые взаимодействуют и обмениваются энергией как между собой, так и с другими телами (внешней средой). Основа термодинамического метода —
определение состояния термодинамической системы.

Состояние системы задается термодинамическими параметрами (параметрами состояния) —
совокупностью физических величин, характеризующих свойства термодинамической системы.
Обычно в качестве параметров состояния выбирают температуру, давление и удельный объем.

Параметры состояния системы могут изменяться.
Любое изменение в термодинамической системе, связанное с изменением хотя бы одного из ее термодинамических параметров, называется термодинамическим процессом.
Макроскопическая система находится в термодинамическом равновесии, если ее
состояние с течением времени не меняется
(предполагается, что внешние условия рассматриваемой системы при этом не меняются).

Термодинамическое равновесие существенно отличается от механического тем, что хотя параметры системы остаются неизменными, частицы, из которых состоит система, находятся в непрерывном движении.
Например, рассмотрим газ равномерно распределенный по всему объему. Но даже при большом числе молекул, некоторые области отклоняются от равномерного распределения.

Исторически раньше сложилась термодинамика, или общая теория теплоты. Термодинамика является феноменологической наукой. Она не вводит никаких конкретных представлений и специальных гипотез о строении вещества и физической природы теплоты. Ее выводы основаны на общих принципах или началах, являющихся обобщением опытных фактов.

Термодинамика возникла в XIX веке как теоретическая основа начавшей развиваться теплотехники.
Её первоначальная задача – изучение закономерностей превращения тепла в работу (в тепловых машинах). Основным содержанием современной физической термодинамики является изучение закономерностей тепловой формы движущейся материи и связанных с ней физических явлений. Тепловая форма движения материи – это хаотическое движение атомов и молекул в макроскопических телах.