Теплота (энергия), сообщаемая термодинамической системе, расходуется на изменение ее внутренней энергии и на совершение ею работы против внешних сил.

 

При совершении системой произвольного процесса, в результате которого она вернется в начальное состояние, полное изменение внутренней энергии равно нулю!

Поскольку , то .

Вечный двигатель первого рода невозможен

 

Работа газа в процессе расширения

Где: – работа, совершенная газом;

– давление газа в поршне;

– перемещение поршня;

– площадь поршня

 

19.Теплоемкость. Единица измерения. Связь между теплоемкостью при изобарном и изохорном процессе. Уравнение Майера.

 

 

Удельная теплоемкость вещества ( ) – количество теплоты, необходимое для нагревания 1кг вещества на 1 К. Единица измерения – Дж/(кг^.К).

Молярная теплоемкость

Молярная теплоемкость при изохорном процессе ():

 

Молярная теплоемкость при изобарном процессе ( =const):

 

Уравнение Майера

Молярная теплоемкость при постоянном объеме ():

 

Молярная теплоемкость при постоянном давлении ( =const):

 

Теплоемкость при постоянном давлении всегда больше теплоемкости при постоянном объеме:

20.Круговые циклы. Тепловые машины. КПД тепловых машин. Цикл Карно.

 

Круговым процессом (циклом) называется процесс, при котором система, пройдя через ряд состояний, возвращается в исходное состояние.

 

Тепловой двигатель: периодически действующий двигатель, совершающий работу за счет полученной извне теплоты.

Холодильная машина: за счет внешней работы отбирается тепло от рабочего тела.

Термический КПД

Холодильный КПД

 

Теорема Карно: из всех периодических тепловых машин, имеющих одинаковые температуры нагревателя наибольшим КПД обладают обратимые машины. Причем КПД не зависит от природы рабочего тела, а определяется только температурами нагревателя и холодильника.

КПД цикла Карно

21.Электрический заряд. Закон сохранения заряда. Закон Кулона.

 

Электрический заряд – внутреннее свойство частиц материи, характеризующее их способность к электромагнитным взаимодействиям. Единица измерения – Кл (Кулон)=Ас.

Минимальный (элементарный) электрический заряд – 1,6^.10^-19 Кл.

Носители: отрицательного заряда – электрон, положительного – протон.

• Фундаментальные свойства заряда:

ü Существует в двух видах: положительный и отрицательный;

ü Электрический заряд не зависит от системы отсчета;

ü Дискретен – любой заряд составляет число, кратное элементарному заряду;

ü Аддитивен – заряд любой систему равен сумме зарядов входящих в нее частиц.

ü Замкнутая система – система, не обменивающаяся зарядами с внешними телами.

ü Алгебраическая сумма электрических зарядов замкнутой системы остается неизменной, какие бы процессы не происходили внутри данной системы.

ü Заряд имеет минимальное дискретное значение, одинаковое как для положительных, так и для отрицательных носителей элементарных зарядов:

Закон Кулона

Сила взаимодействия между двумя неподвижными зарядами прямо пропорциональна величине зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Если заряды имеют одинаковый знак, то действует сила отталкивания, если разный знак – то притяжения.

Электрическая постоянная:

22.Напряженность электрического поля. Линии напряженности. Принцип суперпозиции. Потенциал электрического поля. Связь между напряженностью и потенциалом электрического поля.

 

Напряженность электростатического поля – векторная величина, равная силе, действующей на единичный положительный заряд. Единица измерения: Н/Кл

Линии напряженности будут касательными к направлению вектора напряженности.

Линии не пересекаются. Направление: от + к –

Густота линий соответствует величине напряженности электрического поля