Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Применение первого закона термодинамики к изопроцессам
Напомним, что в изопроцессе остаётся неизменным значение некоторой величины, характеризующей состояние газа — температуры, объёма или давления. Для каждого вида изопроцессов запись первого закона термодинамики упрощается. Изотермический процесс, T = const. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры. Если температура газа не меняется, то не меняется и внутренняя энергия: ∆ U = 0. Тогда формула (2) даёт: Q = A. Всё подведённое к газу тепло идёт на совершение газом работы. Изохорный процесс, V = const. Если объём газа остаётся постоянным, то поршень не перемещается, и потому работа газа равна нулю: A = 0. Тогда первый закон термодинамики даёт: Q = ∆ U. Всё тепло, переданное газу, идёт на изменение его внутренней энергии. Изобарный процесс, p = const. Подведённое к газу тепло идёт как на изменение внутренней энергии, так и на совершение работы. Имеем: Q = ∆ U + p ∆ V. Адиабатный процесс Процесс называется адиабатным, если он идёт без теплообмена с окружающими телами. Адиабатный процесс совершается газом, находящимся в теплоизолированном сосуде. Такой сосуд препятствует всем видам теплопередачи: теплопроводности, конвекции, излучению. Пример теплоизолированного сосуда — термос. Приблизительно адиабатным будет всякий процесс, протекающий достаточно быстро: в течение процесса теплообмен просто не успевает произойти. При адиабатном процессе Q = 0. Из первого закона термодинамики получаем: A + ∆ U = 0, или A = −∆ U. В процессе адиабатного расширения газ совершает положительную работу, поэтому ∆ U < 0 (работа совершается за счёт убыли внутренней энергии). Следовательно, газ охлаждается. Если заставить газ совершить достаточно большую работу, охладить его можно весьма сильно. Именно на этом основаны методы сжижения газов. Наоборот, в процессе адиабатного сжатия будет A < 0, поэтому ∆ U > 0: газ нагревается. Адиабатное нагревание воздуха используется в дизельных двигателях для воспламенения топлива. Кривая, изображающая ход адиабатного процесса, называется адиабатой. Интересно сравнить ход адиабаты и изотермы на pV -диаграмме.
V Сравнительный ход изотермы и адиабаты
В обоих процессах давление убывает с увеличением объёма, но в адиабатном процессе убывание идёт быстрее. Почему? При изотермическом расширении давление падает потому, что уменьшается концентрация частиц газа, в результате чего удары частиц по стенкам сосуда становятся реже. Однако интенсивность этих ударов остаётся прежней: ведь температура газа не меняется — значит, не меняется и средняя кинетическая энергия его частиц. А при адиабатном расширении, наряду с уменьшением концентрации частиц, падает также и температура газа. Удары частиц становятся не только более редкими, но и более слабыми. Вот почему адиабата убывает быстрее изотермы.
Решение задач Задача №1 При изохорном процессе углероду массой 600 грамм было передано 80 КДж тепла. На сколько при этом изменится его температура? Дано: CИ: Решение: Q=80 КДж 80*103Дж Q=∆U M=600 гр 0,6 кг Q= =>∆Т= =128 K ∆Т-? Ответ:128 К
Задача №2 При адиабатном процессе объем газа изменился на 6 литров, его внутренняя энергия изменилась на 36 кДж. Какое давление при этом оказывает газ на стенки сосуда? Дано: СИ: Решение: ∆V=6л 6*10-3м3 ∆U=А1=p∆V =>p= ∆U=36 кДж 36*103Дж p= p-? Ответ:6 МПа
Задача №3 Какую работу совершает кислород массой 320 грамм при изобарном нагревании на 10 К? Дано: CИ: Решение: m=320г 0,32кг А1=p∆V= ∆Т=10 К А1= А1-? Ответ:830 К
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-06-14; просмотров: 198; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.14.130.24 (0.004 с.) |