Prvý termodynamický zákon - to je začiatok všetkých vecí

Predmetom štúdie termodynamiky je energia vo všetkých jeho podobách a čo je najdôležitejšie, energetické prechody z jednej formy do druhej. To tak sa stane, že pojem vznikol v počiatkoch výskumu v oblasti energetického výskumu a v tej dobe zoznam rôznych druhov energie bol ešte malý - mechanickú a tepelnú. Z tohto dôvodu, meno "termodynamika" najpresnejšie odrážajú podstatu objektu - hnutie (prevod) a premenu tepla do mechanickej práce a naopak. Postupne pojmy charakterizujúce tepelných procesov: teplo topenia, tepelná kapacita, a konečne, množstvo jednotka tepla - kalórie (1772 M.Vilke). Bude nejaký čas trvať a budú formulované prvý zákon termodynamiky, ale každý pohyb bol výsledkom tvrdej práce mnohých výskumníkov.

Študovať zákony termodynamiky sú niektoré konvencie prijaté, čo umožňuje štúdium zvýraznenia objektu a určiť jeho vlastnosti, ktoré majú byť skúmané. Objekty štúdie sú reprezentované uzavretých systémoch veľkého počtu častíc. V prípade, že systém môže stanoviť hranice určitého objemu, to je nazývané telo. Tu a tam bol hlavný účastník v termodynamickej akcie: systém častíc obsiahnutých v určitom objeme - ideálny plyn. V procese premeny energie termodynamického systému zmení svoj stav, a tieto zmeny sú popísané súborom pojmov - procesných parametrov. V prípade, že parametre sa na teplotu T, objem V a tlak P, postačí opísať termodynamické proces. Všetky systémy sú považované iba za rovnovážnych stavov. Zriadenie rovnováhy, napríklad teplo, - proces prenosu tepla - niečo chladí a ohrieva tak. V takom prípade sa počet "zaplatil - dostal" ako prvý zákon termodynamiky, bude rovnaký. A tu tkvie hlavný problém je, že po stáročia vedci rozhodnúť: účastníci hľadanie energetického metabolizmu a na stanovenie ich úloha v tomto procese.

Základom teórie termodynamiky prístroje sú 3 právo. Predpokladá sa, že telo môže absorbovať energiu, čím sa zvyšuje jej vnútorná (napríklad, kúrenie) a / alebo v dôsledku jeho vnútornej energie robiť prácu na prekonanie vonkajšie sily (napr., Tlakom na piest). V súlade s tým sa prvý zákon termodynamiky sa spracuje nasledujúcim spôsobom: zmena vnútorného energetického U telesa je súčet energie absorbovanej ich energia Q a vonkajšie sily A. Matematicky sa to prejavuje v nekonečne zmení nasledovne:

dU = DQ + Da (1)

V skutočnosti, to je zákon zachovania energie, môžeme povedať, zákon života.

Vlastnosti termodynamickej procesy sú zvyčajne považované za v modeli, kde sa pracovné médium berie perfektný plyn, ktorý môže byť zahrievaný a / alebo vykonávať na ňom na mechanickú prácu vonkajšie sily (kompresia - expanzia) prostredníctvom piestu, a jeden z parametrov - tlak P, objem V a teplotu T - je konštanta. Aplikácia prvého zákona termodynamiky izoprotsessam na určenie zdroja energie prijímačov pre špecifické podmienky.

Izochorický dej znamená, že V = konšt. Vzhľadom na to, že mechanické práce nie je k dispozícii, pretože Objem sa nezmení o iba vykurovanie môže zvýšiť vnútornej energie, a potom: RP = PDV = 0, a teda aj dU = DQ a môže určiť zo vzťahu:

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

Tak izochorický dej je v dôsledku zvýšenia teploty.

Izobarický proces zahŕňa p = konšt, a táto podmienka je splnená v prípade, že pracovná kvapalina pri zohriatí vykonáva mechanické práce, napríklad pohyb piesta. Ak otočíte použiť výraz pre tepelnej energie, a rovnice Mendelejev-Clapeyronova, možno ľahko získať výraz pre výpočet mechanické ovládanie plynu :

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

R - plynová konštanta, a rozumie práce, zvýšiť objem plynu v množstve jeden mol, v prípade, že zmena teploty na stupeň Kelvina. Záver: pod izobarickom procesného plynu doplnenie energie kúrenie (2), a spotrebuje časť zvýšenia vnútornej energie rozšírením (3).

Proces, v ktorom T = konšt, v termodynamike tzv izotermickej. Jeho podstatou je to, že zahrievaním vnútorná energia je plne spotrebovaný pri práci vonkajších síl preodoleniiyu. Prvý zákon termodynamiky pre izoprotsessov vyplýva, že aby sa udržala konštantná teplota tela svojej vnútornej energie, ktorý sa na náklady na realizáciu mechanických prác, a závisí od zmien tlaku. Výpočet nákladov energia môže byť z výrazu:

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