Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Разное / Всякое / Физикка / Рапечатка.docx
Скачиваний:
49
Добавлен:
19.06.2017
Размер:
1.14 Mб
Скачать

6) Диссипация свободной энергии.

Диссипация энергии (лат. Dissipatio — рассеяние) — переход части энергии упорядоченных процессов (кинетической энергии движущегося тела, энергии электрического тока и т. П.) В энергию неупорядоченных процессов, в конечном счёте — в теплоту. Системы, в которых энергия упорядоченного движения с течением времени убывает за счёт диссипации, переходя в другие виды энергии, например, в теплоту или излучение, называются диссипативными.

Если диссипация энергии происходит в замкнутой системе, то энтропия системы возрастает. Диссипация энергии в открытых системах, обусловленная процессами уноса энергии из системы, например, в виде излучения, может приводить к уменьшению энтропии рассматриваемой системы при увеличении полной энтропии системы и окружающей среды.

Вопрос №2

1) Первое начало термодинамики.

  • Представляет собой закон сохранения энергии.

  • Он гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, она лишь переходит из одного вида в другой в различных физических процессах.

  • Отсюда следует, что внутренняя энергия изолированной системы остается неизменной.

1) Первое начало термодинамики для закрытых процессов.

В случае закрытых систем изменение внутренней энергии системы (ΔU) может происходить двумя способами:

а) путем совершения работы (А) системой или над системой;

б) посредством передачи тепла (Q).

  • ΔU=Q – A

  • или: Q = ΔU + A (Тепло, переданное системе, идет на изменение внутренней энергии и совершение работы.)

2) Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.

  • В изохорном процессе (V = const) газ работы не совершает, A = 0. Следовательно,

Q = ΔU = U (T2) – U (T1).

Здесь U (T1) и U (T2) – внутренние энергии газа в начальном и конечном состояниях. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры (закон Джоуля). При изохорном нагревании тепло поглощается газом (Q> 0), и его внутренняя энергия увеличивается. При охлаждении тепло отдается внешним телам (Q <0).

  • В изобарном процессе (p = const) работа, совершаемая газом, выражается соотношением

A = p (V2 – V1) = p ΔV.

Первый закон термодинамики для изобарного процесса дает:

Q = ΔU + p ΔV.

При изобарном расширении Q> 0 – тепло поглощается газом, и газ совершает положительную работу.

При изобарном сжатии Q <0 – тепло отдается внешним телам. В этом случае A <0. Температура газа при изобарном сжатии уменьшается, T2 <T1; внутренняя энергия убывает, ΔU <0.

  • В изотермическом процессе температура газа не изменяется, следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа, ΔU = 0.

Первый закон термодинамики для изотермического процесса выражается соотношением

Q = A.

Количество теплоты Q, полученной газом в процессе изотермического расширения, превращается в работу над внешними телами. При изотермическом сжатии работа внешних сил, произведенная над газом, превращается в тепло, которое передается окружающим телам.

Сосуды с теплонепроницаемыми стенками называются адиабатическими оболочками, а процессы расширения или сжатия газа в таких сосудах называются адиабатическими.

В адиабатическом процессе Q = 0; поэтому первый закон термодинамики принимает вид

A = –ΔU,

т. е. газ совершает работу за счет убыли его внутренней энергии.

На плоскости (pV) процесс адиабатического расширения (или сжатия) газа изображается кривой, которая называется адиабатой. При адиабатическом расширении газ совершает положительную работу (A> 0); поэтому его внутренняя энергия уменьшается (ΔU <0). Это приводит к понижению температуры газа. Вследствие этого давление газа при адиабатическом расширении убывает быстрее, чем при изотермическом

Соседние файлы в папке Физикка