Перший закон термодинаміки

protection click fraud

Перший закон термодинаміки стосується того, що потрібно для того, щоб робота перетворилася на тепло.

Він заснований на принцип енергозбереження, що є одним з найважливіших принципів фізики.

Це збереження енергії відбувається у формі тепла та роботи. Це дозволяє системі зберігати та передавати енергію, тобто енергія може збільшуватися, зменшуватися або залишатися постійною.

Перший закон термодинаміки виражається формулою

Q = τ + ΔU

Де,

Питання: тепло
τ: робота
U: варіація внутрішньої енергії

Таким чином, його основою є: тепло (Q) є результатом суми роботи (τ) із зміною внутрішньої енергії (ΔU).

Його також можна знайти наступним чином:

ΔU = Q - W

Де,

U: варіація внутрішньої енергії
Питання: тепло
W: робота

Результатом фундаменту є те ж саме: зміна внутрішньої енергії (ΔU) є результатом теплоти, що обмінюється із зовнішнім середовищем за мінусом виконаної роботи (Вт).

Це означає,

1) щодо тепла (Q):

  • Якщо теплообмін із середовищем перевищує 0, система отримує тепло.
  • Якщо тепло, яке обмінюється із середовищем, менше 0, система втрачає тепло.
  • instagram story viewer
  • Якщо теплообмін із середовищем відсутній, тобто якщо він дорівнює 0, система не отримує і не втрачає тепло.

2) щодо роботи (τ):

  • Якщо робота перевищує 0, об’єм чогось, що зазнає нагрівання, збільшується.
  • Якщо робота менше 0, обсяг чогось, що зазнає нагрівання, зменшується.
  • Якщо роботи немає, тобто якщо вона дорівнює 0, об’єм чогось, що зазнає нагрівання, є постійним.

3) щодо зміни внутрішньої енергії (ΔU):

  • Якщо коливання внутрішньої енергії перевищує 0, відбувається підвищення температури.
  • Якщо коливання внутрішньої енергії менше 0, відбувається зниження температури.
  • Якщо внутрішня енергія не змінюється, тобто якщо вона дорівнює 0, температура постійна.

Зроблено висновок, що температуру можна підвищувати при нагріванні або при роботі.

Приклад

Нагрівання газів змушує машини запускатися, тобто, наприклад, виконувати роботи на заводі.

Це відбувається наступним чином: гази передають енергію всередині машин, що змушує їх збільшуватися в обсязі і звідти активувати механізми машин. При активації механізми починають працювати.

Читайте теж

  • Термодинаміка
  • Цикл Карно
  • Закон Гесса

Закони термодинаміки

Законів термодинаміки чотири. На додаток до першого, з яким ми маємо справу, є:

  • Нульовий закон термодинаміки - має справу з умовами отримання теплової рівноваги;
  • Другий закон термодинаміки - займається передачею теплової енергії;
  • Третій закон термодинаміки - має справу з поведінкою речовини з ентропією, близькою до нуля.

Вправи

1. (Ufla-MG) При оборотному газоподібному перетворенні зміна внутрішньої енергії становить + 300 Дж. Відбулося стиснення, і робота, виконана тиском газу, в модулі становить 200 Дж. Тож це правда, що газ

а) віддав середовище 500 Дж тепла

б) віддав середовище 100 Дж тепла

в) отримав 500 Дж тепла від середовища

г) отримав 100 Дж тепла від середовища

д) зазнав адіабатичної трансформації

Альтернатива d: отримав 100 Дж тепла від середини

Дивіться теж: Вправи з термодинаміки

2. (MACKENZIE-SP) Зберігаючи вузький отвір у роті, зараз енергійно видувіть руку! Це бачили? Ви створили адіабатичне перетворення! У ньому повітря, яке ви вигнали, зазнало бурхливого розширення, під час якого:

а) виконана робота відповідала зменшенню внутрішньої енергії цього повітря, оскільки не було теплообміну із зовнішнім середовищем;

б) проведена робота відповідала збільшенню внутрішньої енергії цього повітря, оскільки не було теплообміну із зовнішнім середовищем;

в) проведена робота відповідала збільшенню кількості теплоти, що обмінюється цим повітрям із середовищем, оскільки не було змін у його внутрішній енергії;

г) робота не проводилась, оскільки повітря не поглинало тепло із навколишнього середовища і не зазнавало жодних змін у внутрішній енергії;

д) не проводилось ніяких робіт, оскільки повітря не віддавав тепло середовищу і не зазнавав жодних змін у внутрішній енергії.

Альтернатива а: проведена робота відповідала зменшенню внутрішньої енергії цього повітря, оскільки немає теплообміну із зовнішнім середовищем.

Дивіться теж: адіабатичне перетворення

Teachs.ru
Динаміка: поняття, формули, вправи

Динаміка: поняття, формули, вправи

Динаміка - область знань Фізика що вивчити причину рухів, аналізуючи та описуючи їх відповідно до...

read more
Погодинні функції, що описують рух вільного падіння. Функціонує вільне падіння

Погодинні функції, що описують рух вільного падіння. Функціонує вільне падіння

У нашому повсякденному житті ми можемо сказати, що рух вільним падінням неможливий, оскільки ми ...

read more

Рух вільного падіння

З найвіддаленіших часів людина вивчала рухи, що відбуваються в природі, і серед усіх них завжди б...

read more
instagram viewer