23. Термодинамические параметры состояния системы. Уравнение связи основных параметров.

Термодинамика – наука о преобразовании тепла в работу.

Основные термодинамические параметры - давление, температура, объем. Дополнительные энтропия и энтальпия.

Давление - физическая величина, равная силе F, действующей на единицу площади поверхности S перпендикулярно этой поверхности.

Температура - величина, характеризующая тепловое состояние системы.

Объём - количественная характеристика пространства, занимаемого телом или веществом. Удельный объем – м³ /кг

Уравнение связи основных параметров.

Уравнение Менделеева-Клапейрона.

P*V=R*T, где R –универсальная газовая постоянная. = 8,31 Дж*моль/К

24. Теплота и теплоемкость. Энтальпия и энтропия. Единицы измерения этих величин.

Энтропия – меры необратимого рассеяния энергии. Введена Клаузиусом. Расширена Больцманом. Мера работоспособности системы. Чем больше энтропия, тем меньше работоспособности системы. [обозначается S=dQ/T, дж/К]

Энтальпия — это свойство вещества, указывающее количество энергии, которую можно преобразовать в теплоту. [H, Дж]

Энтальпия — это термодинамическое свойство вещества, которое указывает уровень энергии, сохраненной в его молекулярной структуре. Это значит, что, хотя вещество может обладать энергией на основании температуры и давления, не всю ее можно преобразовать в теплоту. Часть внутренней энергии всегда остается в веществе и поддерживает его молекулярную структуру. Часть кинетической энергии вещества недоступна, когда его температура приближается к температуре окружающей среды. Следовательно, энтальпия — это количество энергии, которая доступна для преобразования в теплоту при определенной температуре и давлении.

Теплота – энергия хаотического движения молекул внутри тела. [Q, Джоуль.]

Теплоемкость - количество теплоты, затрачиваемое для изменения температуры на 1°С. Уде́льная теплоёмкость -количество тепловой энергии, необходимой для повышения температуры одного килограмма вещества на один градус. Единицей СИ для удельной теплоёмкости является Джоуль на килограмм-Кельвин.[c]

25. Первое начало термодинамики.

Первое начало термодинамики — один из трёх основных законов термодинамики, представляет собой закон сохранения энергии для термодинамических систем.

Первое начало термодинамики было сформулировано в середине XIX века в результате работ немецкого учёного Ю. Р. Майера, английского физика Дж. П. Джоуля и немецкого физика Г. Гельмгольца. Согласно первому началу термодинамики, термодинамическая система может совершать работу только за счёт своей внутренней энергии или каких-либо внешних источников энергии. Первое начало термодинамики часто формулируют как невозможность существования вечного двигателя первого рода, который совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника.

Количество теплоты, полученное системой, идёт на изменение её внутренней энергии и совершение работы.

dq = du = dl, где q – теплота, u –внутренняя энергия, l – работа.

Если система не обменивается теплом с окружающей средой и называется адиабатически изолированной.

1 закон термодинамики. Энергия не может возникнуть из ничего и не может в никуда исчезнуть, она может только переходить из одной формы в другую.