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 |
Тема 1. Внутрішня енергія і способи її зміни
Термодинаміка (ТД) вивчає теплові явища і процеси, не враховуючи молекулярну будову речовини.
1. Внутрішня (теплова) енергія U – це основне поняття ТД. Внутрішня енергія як фізична величина є кількісною мірою теплового руху частинок ТДС (речовини) і зумовлена її мікростанами. Тобто U характеризує ТДСт тіл (і їх систем) у даний момент часу і визначається швидкостями і взаємодією їхніх молекул, а отже, і сумою кінетичної енергії теплового руху частинок та потенціальної енергії їх взаємодії: , (64) . Оскільки Т і V є основними параметрами ТДСт системи, то можна сказати, що внутрішня енергія є функцією стану ТДС. [U] = Дж.
2. Внутрішня енергія ідеального газу · U одноатомного ІГ Молекули одноатомного газу рухаються тільки поступально: , (65) Виходячи з рівняння Менделєєва , матимемо
· U багатоатомного ІГ Молекули багатоатомних газів перебувають не лише у стані поступального руху, а й обертального, тому коефіцієнти пропорційності між U і Т інші: · U 2-атомного газу (66) · U газу, молекули якого складаються з трьох і більше атомів (67) З формул (64) – (67) внутрішня енергія газу постійної маси залежить тільки від роду газу (М) і від температури Т. Слід зазначити, що формули (66) і (67) для реальних газів не виконуються при високих температурах, оскільки при цьому в молекулах виникають ще коливання атомів, що веде до збільшення внутрішньої енергії газу. Фізичний зміст має не сама внутрішня енергія ТДС, а зміна внутрішньої енергії в ході того чи іншого теплового процесу, що відбувається з даною ТДС.
3. Способи зміни внутрішньої енергії ТДС
І. Тепловий – пов’язаний із зміною Т – теплопередача: ΔТ → Q. ІІ.Механічний – пов’язаний із зміною V – виконання роботи: ΔV → А. Зміну внутрішньої енергії 1-атомного ідеального газу можна визначити так (68) Аналогічно визначається зміна внутрішньої енергії багатоатомних газів.
Види теплопередачі 1) Теплопровідність – передача енергії від більш нагрітих тіл (або їх частин) до менш нагрітих, яка обумовлена безпосередньою взаємодією частинок тіл і веде до вирівнювання температури тіл (або їх частин) без перенесення речовини; властива тілам в усіх АСР, найкраща у твердих тіл, найгірша – в газах.
Пояснення: молекули з різними швидкостями та енергією зіштовхуються відбивається обмін енергією між „швидкими” і „повільними” молекулами, що і веде до вирівнювання температури тіл, які стикаються. Приклад: нагрівання металевих стержнів, нагрівання рук теплою водою. 2) Конвекція – передача енергії від більш нагрітих шарів рідини або газу до менш нагрітих; супроводжується перенесенням речовини. Пояснення: підвищення Т призводить до розширення газу (або рідини), що веде до зменшення його густини, а отже, і руху шару газу (або рідини) вгору внаслідок зменшення сили тяжіння, що на нього діє Приклад: нагрівання води у чайнику, нагрівання повітря у кімнаті. 3) Теплове випромінювання – передача енергії завдяки електромагнітним хвилям (інфрачервоне випромінювання, довгохвильове); здійснюється будь-якими ТДС (в т.ч. і вакуумом). Приклад: нагрівання повітря сонячним промінням. Теплову енергію випромінюють і поглинають всі тіла, оскільки всі вони мають внутрішню енергію. Випромінювання і поглинання теплової енергії залежить від стану і кольору поверхні тіла (шорсткі, темні краще поглинають енергію, ніж гладкі і блискучі). Результат теплообміну – тепловий процес: 1) зміна температури ТДС – 2) зміна агрегатного стану речовини: пароутворення: рідина → тверде тіло (ΔТ > 0); плавлення: тверде тіло → рідина ΔТ > 0; конденсація: рідина → пара (ΔТ < 0).
2. Кількість теплоти Q – частина внутрішньої енергії, поглинутої або переданої ТДС при теплопередачі. [Q] = Дж. Якщо ТДС поглинає (отримує) енергію, то Q > 0 (при плавленні, пароутворенні). Якщо ТДС виділяє (віддає) енергію, то Q < 0 (при конденсації, кристалізації). 3. Теплоізольована система (ТІС) – ТДС, яка не обмінюється внутрішньою енергією з іншими ТДС або навколишнім середовищем.
4. Закон збереження і перетворення енергії при теплопередачі для ТІС – рівняння теплового балансу:
(69)
5. Теплові процеси (ТП) і розрахункові формули теплоти, що їх описують
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-24; просмотров: 154; 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 - 52.14.221.113 (0.009 с.) |