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热力学第一定律 - 这是一切的开始

热力学研究的主题是各种形式,最重要的是,能源转换从一种形式到另一种能量。 恰巧的是,术语起源于研究的初期在能源领域的研究,并在那个时候不同的列表 类型的能量 还小-机械和热。 因此,名称“热力学”最准确地反映对象的本质 - 移动(转移),和热转化成机械功,并且反之亦然。 逐渐表征热过程的概念:熔化热,热容量,并且,最后,热量的单位量 - 卡路里(1772 M.Vilke)。 这需要时间,并制定了热力学第一定律,但一举一动都被许多研究人员的辛勤工作的结果。

为了研究热力学定律是采取了一些约定,允许研究突出显示对象,并指定其属性进行研究。 研究的目的是通过一种大量颗粒的封闭系统来表示。 如果该系统可以确定一定体积的边界,它被称为主体。 这里和那里是在热力作用的主要参与者:包含在一定体积的粒子系统 - 理想气体。 在能量转换的热力学系统的过程改变其状态,并且这些变化是由一组概念中描述 - 的工艺参数。 如果参数取温度T,体积V和压力P,就足够了描述它们任何热力学过程。 所有的系统都被认为仅适用于平衡状态。 建立平衡,例如,热, - 传热过程 - 这是冷却和加热的东西。 在这种情况下,“支付 - 收到”的数量,热力学第一定律,将是相同的。 而这就是主要的问题是,几个世纪以来,科学家们决定:搜索参与者能量代谢 ,并确定它们在这个过程中的作用。

热力学设备的理论基础是3法。 据推测,所述主体能吸收能量,增加了其内(例如,加热)和/或由于其内部能源做工作,以克服外力(例如,推动柱塞)。 因此,热力学第一定律被视为如下: 在内部能量的变化 身体的U为能量的总和吸收其能量Q与外力A.在数学上,这是通过微小的变化表示如下:

DU = dQ的+ DA(1)

事实上,这是能量守恒定律,我们可以说,生活有规律。

通过活塞的装置,并且其中的一个参数 - 压力P,体积V和温度T - 性质热力学过程通常在模型中,其中所述工作介质需要其可以被加热和/或在其上执行的机械功外力(膨胀压缩)理想气体考虑 - 是一个常数。 热力学第一定律的应用izoprotsessam来确定具体条件的能源接收器。

等容过程意味着,V =常量。 由于这样的事实, 机械的工作 是不可用的,因为 体积不仅通过加热可以增加改变内部能量,然后:DA = PDV = 0,因此,DU = dQ的,它可以由以下关系确定:

dQ的=(M / M)* CV *的dT(2)

因此,等容过程是由于在温度升高。

等压过程涉及P = const的,并且满足该条件时,如果工作流体加热的执行机械功,例如,活塞的运动时。 如果打开应用表达于热能,和门捷列夫-克拉贝龙的方程,可以很容易地获得一个表达式来计算所述机械气体的操作

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

的R - 气体常数,装置的工作,以增加气体的体积在一倍摩尔的量,如果每开氏度的温度变化。 结论:下等压过程气体补充能量加热(2)和由所述延伸部(3)消耗的增加的内能的一部分。

的方法,其中T =常量,在热力学称为等温的。 其实质是将内部能量的加热是在外力preodoleniiyu的工作完全消耗。 热力学izoprotsessov第一定律表明,以维持其内部的能量恒定体温的弥补了机械操作的成本,取决于压力的变化。 计算能量成本可以从表达式:

Q = A =(M / M)* R * T *(LN(P1 / P2))。

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