A termodinamika első főtétele - ez a kezdete mindennek

A tanulmány tárgyát termodinamika az az energia minden formáját, és ami a legfontosabb, az energia átmenet egyik formából a másikba. Úgy történik, hogy a kifejezés eredetileg az első napokban a kutatás területén az energetikai kutatásban, és abban az időben egy listát a különböző típusú energia még kicsi volt - mechanikai és termikus. Ennélfogva, a neve „termodinamika” a legtöbb pontosan tükrözik a lényege a tárgy - a mozgás (transzfer), és a hő átalakítás mechanikai munkát, és fordítva. Fokozatosan a fogalmak jellemző termikus eljárások: a fúziós hőt, hőkapacitás, és végül, az egység hő mennyisége - kalóriatartalmú (1772 M.Vilke). Ez időt vesz igénybe, és meg kell fogalmazni az első főtétele, de minden lépés volt a kemény munka eredménye a sok kutató.

Hogy tanulmányozza a termodinamika néhány elfogadott egyezmények, így a tanulmány jelölje ki az objektumot, és adja meg a tulajdonságait kell tanulmányozni. Tárgyak tanulmányi satírozott rendszerek nagyszámú részecskéket. Ha a rendszer meg tudja határozni a határait bizonyos mennyiség, ez az úgynevezett szervezetben. Itt is, ott volt az egyik fő résztvevője a termodinamikai akció: a rendszer tartalmazott részecskék bizonyos mennyiség - az ideális gáz. A folyamat során a energiaátalakítási termodinamikai rendszer megváltoztatja állapotát, és ezek a változások által leírt egy meghatározott fogalmak - a folyamat paramétereit. Ha a paraméterek veszi a T hőmérséklet, a V térfogata és a nyomás P, elegendő, hogy leírja őket minden termodinamikai folyamatot. Minden rendszer úgy csak az egyensúlyi állapot. Az egyensúlyi például hő, - a hőátadás folyamatában - valami hűti és fűti valamit. Ebben az esetben a szám a „fizetett - kapott”, mint az első főtétele, ugyanaz lesz. És itt van a fő probléma az, hogy évszázadokon át, a tudósok úgy dönt: Search résztvevői energia-metabolizmus és megtudhatjuk, hogy szerepet játszik a folyamatban.

Az alapja az elmélet termodinamikai készülék 3 törvény. Feltételezzük, hogy a szervezet képes felvenni az energia, növelve annak belső (például, fűtés) és / vagy a miatt a belső energiát, hogy nem munka leküzdésére külső erők (például, nyomva a dugattyút). Ennek megfelelően, az első főtétel a következőképpen kezeljük: a változás a belső energia U a test az összege az elnyelt energia az energia Q és a külső erők A. Matematikailag ez expresszálódik az infinitezimális a következőképpen változik:

dU = dQ + dA (1)

Tény, hogy ez a törvény az energiamegmaradás, azt mondhatjuk, az élet törvénye.

Tulajdonságok termodinamikai folyamatokat általában úgy a modellben, ahol a munkaközeg veszi a tökéletes gáz, amely lehet fűtött és / vagy végrehajtani rajta a mechanikai munka külső erők (kompressziós - expanziós) révén a dugattyú, és az egyik a paraméterek - nyomás P, V térfogata és T hőmérséklet - egy állandó. Az I. főtétel hogy izoprotsessam hogy meghatározzuk energiaforrások vevők meghatározott feltételek mellett.

Izochor folyamat azt jelenti, hogy a V = const. Tekintettel arra, hogy a mechanikai munka nem áll rendelkezésre, mert térfogat nem változik melegítésével növelheti a belső energia, majd: dA = PDV = 0, és így dU = dQ, és meg tudja határozni a kapcsolatot:

dQ = (m / M) * CV * dT (2)

Így, izochor állapotváltozás annak köszönhető, hogy növelje a hőmérséklet.

Izobár magában p = const, és ez a feltétel teljesül, ha a munkaközeg hevítve végez mechanikai munkát, például a dugattyú mozgásakor. Ha bekapcsolja alkalmazni kifejezést hőenergiát, és az egyenlet a Mengyelejev-Clapeyron egy könnyen megszerezni egy kifejezés kiszámításának mechanikai működését gáz :

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

R - gázállandó, és azt jelenti, a munka, hogy növelje a gáz mennyisége mennyiségben egy mól, ha a hőmérséklet-változás per kelvin fok. Következtetés: alapján izobár folyamat gáz feltöltésére energiát fűtés (2), és fogyaszt része a megnövekedett belső energia a kiterjesztés (3).

Egy eljárást alkalmazunk, amelyben a T = const, a termodinamika úgynevezett izoterm. Ennek lényege, hogy a fűtési energia belső teljes egészében felhasználásra kerül a munka külső erők preodoleniiyu. A termodinamika első főtétele az izoprotsessov azt sugallja, hogy fenntartani az állandó testhőmérsékletet a belső energia teszi ki a költségek mechanikai munkát végeztetnek, és függ a nyomás változik. Kiszámítani az energia költség lehet a kifejezést:

Q = A = (m / M) * R * T * (ln (p1 / p2)).