Termodinamiğin birinchi qonuni - bu har bir narsaning boshlanishi

Termodinamik o'rganish predmeti, bir shakldan boshqasiga barcha shakllari va, eng muhimi, energiya o'tish energiya hisoblanadi. Bu shunday muddatli energiya tadqiqot sohasida tadqiqotlar erta kun ichida paydo bo'ladi, va o'sha paytda turli ro'yxati energiya turlari hali kichik edi - mexanik va issiqlik. aksincha harakatini (uzatish), va mexanik ishga issiqlik o'tkazish va - Shuning uchun, nomi "Termodinamik" eng aniq ob'ekt mohiyatini aks ettiradi. Asta-sekin issiqlik jarayonlari tavsiflovchi tushunchalar: erish issiqlik, issiqlik sig'imi, va nihoyat, issiqlik birligi miqdori - kaloriyali (1772 M.Vilke). Bu vaqt o'tadi va termodinamiğin birinchi qonunini shakllantirish, lekin har bir harakat juda ko'p tadqiqotchilarni mehnatlari natijasi bo'ldi.

o'rganish uchun termodinamik qonunlarini o'rganish o'rganiladi bizniki ajratib ko'rsatish va uning xususiyatlarini belgilash imkonini beradigan qabul ba'zi konvensiyalar, bor. Tadqiqot ob'ektlari zarralar bir qator yopiq tizimlar tomonidan taqdim etiladi. Tizim muayyan hajmi chegaralarini aniqlash mumkin bo'lsa, u tanasi deb ataladi. Bu erda va termodinamik harakatlar muhim ishtirokchisi bor edi: ma'lum bir hajmi mavjud zarralar tizimi - ideal gaz. energiya o'zgartirish termodinamik tizimda jarayonida davlat o'zgartiradi va bu o'zgarishlar bir qator kontseptsiyalarni tomonidan tasvirlanadi - jarayon parametrlari. parametrlar harorati T, hajmi V va bosim P olish bo'lsa, u ularga biron termodinamik jarayon ta'riflash uchun yetarli emas. Barcha tizimlar faqat muvozanat davlatlar uchun qabul qilinadi. Misol uchun muvozanat tashkil etish, issiqlik, - bir issiqlik jarayon - bir narsa soviydi va nimadir isitadi. Bu holda, «to'langan - qabul" soni, termodinamiğin birinchi qonuni deb, bir xil bo'ladi. Qidiruv ishtirokchilari: Va bu yerda asosiy muammo asrlar davomida, olimlar qaror, deb yolg'on energiya almashinuvining va jarayonida ularning rolini aniqlash uchun.

termodinamik apparati nazariyasining asosini 3 qonuni bor. Bu (masalan, piston itarib) tanasi tashqi kuchlar bartaraf qilish ishlarini bajarish uchun va / yoki uning ichki energiyasi uchun o'z ichki (masalan, isitish) oshirish, energiya shimib mumkin deb hisoblanadi. Quyidagicha: Shunga ko'ra, termodinamiğin birinchi qonuni muomala qilinadi ichki energiya o'zgarishi tana U energiyasi yig'indisi quyidagicha o'z energiya Q va tashqi kuchlar A. Matematik, bu abadiy o'zgarishlar orqali ifodalanadi so'riladi bo'ladi:

du DQ + da = (1)

Aslida, u, energiya saqlash qonuni, biz aytish mumkin hayot qonuni.

parametrlar biri piston orqali, va - bosim R, hajmi V va harorat T - xususiyatlari termodinamik jarayonlar odatda ish o'rta mukammal qizg'in bo'lishi mumkin va / yoki unga mexanik ish tashqi kuchlarga (kengaytirish siqishni) bajarish uchun gaz oladi modeli, ko'rib chiqiladi - doimiy emas. termodinamiğin birinchi qonuni qo'llash o'ziga xos sharoitlari uchun energiya manbalari qabul aniqlash uchun izoprotsessam uchun.

Isochoric jarayon deb V = const anglatadi. Tufayli ekanligiga mexanik ish , chunki, mavjud emas hajmi oshirish mumkin faqat isitish orqali o'zgartirish emas , ichki energiya, va keyin: Da = PDV = 0 va shuning du = DQ va munosabatlar dan aniqlash mumkin:

DQ = (m / M) * CV * dT (2)

Shunday qilib, isochoric jarayoni harorat ortishi bilan bog'liq.

Isobaric jarayoni p = const o'z ichiga oladi, va ishchi suyuqlik qizg'in masalan mexanik ish, piston harakatini amalga oshiradi qachon agar bu holat ma'qul. Agar issiqlik energiyasi va Mendeleev-Clapeyron tenglamasi uchun ifoda qo'llash o'girsalar, bir osonlik mexanik hisoblash uchun ifoda olishingiz mumkin gaz ishlashini :

A = (m / M) * R * (T2 - T1) (3)

R - doimiy gaz va bir mole bir miqdorda gaz hajmini ish anglatadi, agar daraja kelvin boshiga harorat o'zgarishi. Xulosa: Isobaric jarayoni gaz ostida (2) energiya isitish to'ldirish va uzaytirish (3) ko'paydi, ichki energiya qismini sarflaydi.

qaysi T = const bilan, termodinamika bir jarayon izotermik chaqirdi. Uning mohiyati ichki energiyasi isitish tomonidan to'liq tashqi kuchlar preodoleniiyu ishida iste'mol qilishadi. izoprotsessov uchun termodinamiğin birinchi qonuni deb uning ichki energiyasi doimiy tana harorati mexanik ish bajarish qiymati uchun qiladi saqlab qolish uchun taklif va bosim o'zgarishlar bilan bog'liq. ifoda bo'lishi mumkin energiya xarajatlarni hisoblash:

Q = A = (m / M) * R * T * (Lev Nikolaevich (P1 / P2)).