между внутренней энергией, работой и теплотой устанавливается на основе первого начала термодинамики.
Формулировки первого начала термодинамики:
1. Первое начало термодинамики связано с законом сохранения энергии: в изолированной системе запас энергии остается постоянным.
2. Вечный двигатель первого рода невозможен, т. е. нельзя построить машину, которая давала бы механическую работу, не затрачивая на это соответствующего количества энергии.
3. Внутренняя энергия является функцией состояния, ее изменение не зависит от пути процесса, а зависит от начального и конечного состояния системы.
Q U W (1)
В отличие от внутренней энергии теплота Q и работа W не являются функциями состояния и зависят от пути процесса.
Q - W U (2)
Для бесконечно малого изменения этих величин уравнение имеет следующий вид 7.
dQ dU dW (3)
3. Работа расширения идеального газа в разных процессах
Практическое значение имеет работа расширения газа, многие газы при достаточно низких давлениях и высоких температурах подчиняется законам идеальных газов.
Математические соотношения для вычисления работы расширения идеального газа в разных процессах:
dW pdV, (4)
в интегральной форме
W V1V2pdV (5)
Вычисленная (5) работа представляет максимальную работу, которую совершает газ при протекании процесса в условиях, близких к равновесным (обратимый процесс). Для интегрированной формы (5) необходимо знать зависимость между давлением и объемом газа, то есть уравнение состояния газа. Данная зависимость для идеального газа описывается уравнением состояния Клапейрона - Менделеева:
pV nRT, (6)
где: n - количество идеального газа (моль); R - молярная газовая постоянная, равная 8, 314 Дж/(мольК).
Выражен
Страницы: << < 1 | 2 | 3 | 4 > >>