Prima lege a termodinamicii - studopediya

U internă a energiei - sistem de alimentare cu energie etoobschy, care este compus din energia de mișcare și la interacțiunea moleculelor nucleelor ​​și electronii din atomii, adică toate dar energia cinetică a sistemului sistemului ca întreg forme de energie și poziția sa de energie potențială ... Valoarea absolută a U nu poate fi determinată, este posibil să se determine numai o schimbare # 8710; U. Energia internă depinde de natura substanței, T, p. starea de agregare etc. U -. este o funcție de starea sistemului.

Pentru a descrie procesele care au loc la V = const folosit # 8710; U. Pentru a descrie procesele care au loc la P = const folosit # 8710; H. Diferența dintre # 8710; U și # 8710; H semnificativ pentru sistemele care conțin substanțe în stare gazoasă. Condensat, în special starea cristalină, diferența dintre # 8710; U și # 8710; H este relativ mic.

Căldură și de muncă - este o formă de transfer de energie, valorile care caracterizează procesul și dependentă de calea de proces; ele sunt funcții ale procesului.

Q de căldură - este o formă dezordonată de transfer de energie. Este întotdeauna asociat cu o mișcare termică (haotică) a particulelor. Căldura din interiorul sistemului este pozitiv, Q> 0. sistem dacă căldura este absorbită (endotermic). Căldura din interiorul sistemului este negativ, Q <0, если тепло выделяется системой (экзотермический процесс).

effect- termică este variația căldurii în sistemul de mediu (căldură, care este eliberat în mediul sistemului lor sau absorbit din mediul sistemului), ca rezultat al procesului. În acest caz,

# 8710; Q> 0 → <0 (эндотермический процесс),

# 8710; Q <0 →> 0 (proces exoterm).

Adică, căldura și efectul termic al diferitelor semne.

Job A este o formă ordonată de transfer de energie. Lucrarea este considerată a fi un A pozitiv> 0, în cazul în care se face sistemul împotriva forțelor externe (de exemplu, expansiunea gazului), iar activitatea A este negativ <0, если она производится внешними силами над системой (например, сжатие газа). Работа представляет сумму

aici - este o muncă utilă (lucru împotriva gravitației, electrice și alte forțe fără legătură cu modificări ale parametrilor termodinamici); - locul de muncă pentru a depăși presiunea externă necesară pentru menținerea sistemului într-o stare de echilibru mecanic sau de lucru de expansiune. Pentru multe sisteme este singurul tip de lucru pe care = 0 și A = p # 8710; V.

aici d - schimbare imediată; # 948; - infinitezimal; Index 1 - primar, iar indicele 2 - starea finală a sistemului.

Prima lege termodinamiki- acest postulat. Formulările cunoscute ale legii.

1. Legea conservării energiei, așa cum se aplică la procesele termodinamice, este o expresie a primei legi a termodinamicii: într-un sistem izolat alimentarea totală de energie rămâne constantă.

2. Energia trece dintr-o formă (formă) la altul, în cantități strict echivalente.

3. Perpetuum mobile din primul tip este imposibil: pentru a obține un loc de muncă, fără a pierde energie este imposibilă.

Lăsați sistemul trece de la starea 1 la starea 2. În acest caz, sistemul absoarbe căldura Q. este cheltuit pe variația energiei interne a sistemului # 8710; U și o lucrare A.

Aceasta este o expresie matematică a primei legi a termodinamicii.

Luați în considerare procesul de izocoră (V = const) :.

Dacă V = const. apoi dV = 0, atunci PDV = 0 și, în consecință,

Căldura de reacție în proces de izocoră egal cu variația energiei interne a sistemului.

Luați în considerare procesul izobară (p = const):

Din moment ce - este entalpia sistemului, atunci

Procesul izobară este egală cu căldura schimbării entalpia de reacție.

Să fie înlocuită cu o expresie

Conform ecuației Clapeyron-Mendeleva apoi

în care: - modificarea numărului de moli de substanțe gazoase implicate în reacție.

Sisteme de condensați Qr = QV.

Capacitatea de căldură - cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea unei cantități date de substanță cu un grad. teploomkost- specific și raportul molar al cantității de căldură este absorbită de un gram de Q. (Sud - specifică) sau un mol (A se vedea - molare) substanțe pentru a ridica temperatura (# 8710; T = T2 - T1), care este urmată de încălzirea acesteia.

unități termice specifice: [Instanța] = J / g · K, [vezi] = J / mol · K.

Capacitatea medie de căldură este definită ca

Adevărata căldură specifică este definită ca

Când p = cons :; când V = const. . (1.7, 1.8)

Capacitatea de căldură depinde de temperatura. Dependența C = f (T) este exprimat prin ecuațiile empirice constatate empiric. Ei au forma:

în care - coeficienții obținuți după prelucrarea datelor experimentale; acestea sunt enumerate în directoare.

Aplicarea primei legi a termodinamicii, ia în considerare exemplele de calcule de muncă și de căldură în procesele termodinamice. Exprimarea muncii și a căldurii în funcție de parametrii P, V, T capătului sistemului (indice 2) și inițial (subscriptului 1) prevede, în cele patru procese de bază cu gazele ideale sunt prezentate în tabelul. 1.