Матеріали для Нової української школи 1 клас - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

Частина I НАВЧАЛЬНИЙ ДОВІДНИК — З ПРИКЛАДАМИ ТА ЗАВДАННЯМИ

МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА

6. ОСНОВИ ТЕРМОДИНАМІКИ

6.2. ЗАКОНИ ТЕРМОДИНАМІКИ

6.2.1. ПЕРШИЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМІКИ

Закон збереження і перетворення енергії, поширений на теплові явища, називають першим законом термодинаміки: зміна внутрішньої енергії AU при переході її із одного стану в інший дорівнює сумі роботи зовнішніх сил А' і кількості теплоти Q, переданої системі:

∆U = Q + А'.

Якщо система сама виконує роботу А, то (оскільки А' = -А) перший закон термодинаміки зручно формулювати так:

кількість теплоти Q, передана системі, витрачається на зміну її внутрішньої енергії ∆U і на виконання системою роботи А:

Q = ∆U + А.

Застосування першого закону термодинаміки до різних ізопроцесів у газах подано в таблиці.

Ізопроцеси у газах

Ізотермічний

Т = const,

m = const

Ізохорний

V = const,

m = const

Ізобарний

p = const,

m = const

Адіабатний

Q = 0

∆Т = 0

∆V = 0

∆p = 0

Q = 0

∆U = 0

A = 0

Q = ∆+ A

∆U + A = 0

Q = A

Q = ∆U

∆U = 0

∆U = A'

6.2.2. АДІАБАТНИМ ПРОЦЕС

Адіабатний процес — процес, який відбувається без теплообміну з навколишнім середовищем, процес в теплоізольованій системі (рис. 6.6, а):

Q = 0.

♦ Під час адіабатного розширення газ виконує роботу за рахунок зменшення внутрішньої енергії (∆U = -A), тому при адіабатному розширенні температура газу знижується;

♦ Якщо газ стискають, то робота зовнішніх сил А' повністю витрачається на збільшення його внутрішньої енергії (∆U = А'), тому при адіабатному стисненні температура газу підвищується.

♦ Оскільки ідеальної теплоізолюючої оболонки в природі бути не може, то адіабатний процес у реальних умовах може бути тільки швидкоплинним: Q 0.

Графік адіабатного процесу в координатах р > V (рис. 6.6, б).

Рис. 6.6

Адіабата (Q = 0) розміщується більш круто, ніж ізотерма (Т = const). Це пояснюється тим, що при адіабатному стисненні збільшення тиску газу зумовлено не тільки збільшенням концентрації, як при ізотермічному стисненні, а й підвищенням температури.

6.2.3. ДРУГИЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМІКИ

Другий закон термодинаміки

• Неможливо здійснити такий періодичний процес, єдиним наслідком якого було б повне перетворення на роботу теплоти, отримуваної від нагрівана (формулювання Кельвіна).

• Неможливий процес, єдиним результатом якого є передача енергії у формі теплоти від менш нагрітого тіла до більш нагрітого (формулювання Клаузіуса).

• Вічний двигун другого роду неможливий, тобто двигун, ККД якого при перетворенні теплоти на роботу дорівнює 100 % (формулювання Карно).

Упорядкований рух може переходити в неупорядкований спонтанно (природний процес) — це, наприклад, перетворення механічної енергії на теплову. Зворотний процес спонтанно відбуватися не може (необоротний процес), але він можливий за умови виконання роботи зовнішніми силами.









загрузка...

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами. Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посилання на сайт, будьте вдячними ми затратили багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2008-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.