Termodinamika

1.

Термодинамика – раздел физики, изучающий возможности
использования внутренней энергии тел для совершения
механической работы

2. Внутренняя энергия

Внутренняя энергия – это энергия молекул, из которых состоит тело; это
энергия движения молекул и их взаимодействия друг с другом

3.

Внутренняя энергия в термодинамике
тела
Одноатомный: i=3
Двухатомный: i=5
движутся
i m
U
RT
2
взаимодействуют
i m
U
R T
2
( изменение)

4.

Работа в термодинамике:
A p V
Работа равна площади фигуры ограниченной
графиком зависимости давления от температуры.

5.

Количество теплоты
Количество теплоты – это изменение внутренней энергии тела в процессе
теплопередачи без совершения работы.
Условное обозначение: Q
Единицы измерения в СИ: Джоули (Дж)
Вид физической величины: скалярная
У каждого теплового явления по-разному высчитывается количество
теплоты.

6. 1. Нагревание / охлаждение

Значение удельной теплоёмкости вещества
можно посмотреть в справочных материалах.
всегда

7. 2. Сгорание топлива

Дж
,
кг
Значение удельной теплоты
сгорания топлива всегда
можно посмотреть в
справочных материалах.

8. КПД теплового двигателя

Тепловой двигатель – устройство, в котором внутренняя энергия
топлива (тепло) превращается в механическую.
Где применяются:
1) Тепловые электростанции
2) Атомные электростанции
3) Все основные виды современного транспорта: на автомобильном поршневые двигатели внутреннего сгорания, на водном - двигатели
внутреннего сгорания и паровые турбины, на железнодорожном тепловозы с дизельными установками, в авиации - поршневые,
турбореактивные и реактивные двигатели.

9.

Для характеристики экономичности различных двигателей введено
понятие коэффициента полезного действия двигателя — КПД.
Коэффициент полезного действия - отношение совершённой полезной
работы двигателя к энергии, полученной от нагревателя.
Коэффициент полезного действия обозначают η (греч. буква «эта»).
где Ап — полезная работа, Q1 — количество теплоты, полученное от нагревателя, Q2
— количество теплоты, отданное холодильнику, Q1 — Q2 — количество теплоты,
которое пошло на совершение работы. КПД выражается в процентах.

10. 3. Плавление /отвердевание

Плавление – переход из твёрдого агрегатного состояния в жидкое.
Отвердевание – переход из жидкого агрегатного состояния в твёрдое.

11. Отвердевание (кристаллизация)

Чтобы началась кристаллизация расплавленного тела, оно должно остыть до
определённой температуры. Температура, при которой вещество
отвердевает (кристаллизуется), называют температурой отвердевания или
кристаллизации. Вещества отвердевают при той же температуре, при которой
плавятся.

12. 4. Парообразование / конденсация

Парообразование – переход из жидкого агрегатного состояния в газообразное.
Конденсация – переход из газообразного агрегатного состояния в жидкое.
Значение удельной теплоты
парообразования всегда можно
посмотреть в справочных
материалах.

13. Парообразование

Парообразование - явление превращения жидкости в пар. Существует
два способа перехода жидкости в газообразное состояние: испарение и
кипение.

14. Конденсация

Конденсация – это переход из газообразного агрегатного состояния в жидкое

15.

Первый закон термодинамики
(Закон сохранения энергии для тепловых процессов)
U A Q
Первый закон термодинамики – закон
сохранения энергии для
термодинамических систем.
Все переданное газу количество
теплоты идет на совершение работы
газа против внешних сил. Если газ
получает тепло, то он совершает
положительную работу и при этом
расширяется.
Количество теплоты, сообщённое
системе, равно сумме работы газа
против внешних сил и изменения
внутренней энергии системы.

16.

A p V
U A Q
1.