24978

Работа в термодинамике. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Применение первого закона к изопроцессам. Адиабатный процесс

Шпаргалка

Физика

Существуют два способа изменения внутренней энергии: теплопередача и совершение механической работы например нагревание при трении или при сжатии охлаждение при расширении. Теплопередача это изменение внутренней энергии без совершения работы: энергия передается от более нагретых тел к менее нагретым. Теплопередача бывает трех видов: теплопроводность непосредственный обмен энергией между хаотически движущимися частицами взаимодействующих тел или частей одного и того же тела; конвекция перенос энергии потоками жидкости или газа и...

Русский

2013-08-09

29.5 KB

25 чел.

Билет № 11

Работа в термодинамике. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Применение первого закона к изопроцессам. Адиабатный процесс.

План ответа

1. Внутренняя энергия и ее измерение. 2. Работа в термодинамике. 3. Первый закон термодинамики. 4. Изопроцессы. 5. Адиабатный процесс.

Каждое тело имеет вполне определенную структуру, оно состоит из частиц, которые хаотически движутся и взаимодействуют друг с другом, поэтому любое тело обладает внутренней энергией. Внутренняя энергия — это величина, характеризующая собственное состояние тела, т. е. энергия хаотического (теплового) движения микрочастиц системы (молекул, атомов, электронов, ядер и т. д.) и энергия взаимодействия этих частиц. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа определяется по формуле U=3/2 т/М • RT.

Внутренняя энергия тела может изменяться только в результате его взаимодействия с другими телами. Существуют два способа изменения внутренней энергии: теплопередача и совершение механической работы (например, нагревание при трении или при сжатии, охлаждение при расширении).

Теплопередача — это изменение внутренней энергии без совершения работы: энергия передается от более нагретых тел к менее нагретым. Теплопередача бывает трех видов: теплопроводность (непосредственный обмен энергией между хаотически движущимися частицами взаимодействующих тел или частей одного и того же тела); конвекция (перенос энергии потоками жидкости или газа) и излучение (перенос энергии электромагнитными волнами). Мерой переданной энергии при теплопередаче является количество теплоты (Q).

Эти способы количественно объединены в закон сохранения энергии, который для тепловых процессов читается так. Изменение внутренней энергии замкнутой системы равно сумме количества теплоты, переданной системе, и работы, внешних сил, совершенной над системой. D U= Q + А, где D U— изменение внутренней энергии, Q — количество теплоты, переданной системе, А работа внешних сил. Если система сама совершает работу, то ее условно обозначают А'. Тогда закон сохранения энергии для тепловых процессов, который называется первым законом термодинамики, можно записать так: Q = Α' + D U, т. е. количество теплоты, переданное системе, идет на совершение системой работы и изменение ее внутренней энергии.

При изобарном нагревании газ совершает работу над внешними силами Α' = p(V1-V2) = pΔV, где

V1, и V2 начальный и конечный объем газа. Если процесс не является изобарным, величина работы может быть определена площадью фигуры, заключенной между линией, выражающей зависимость p(V) и начальным и конечным объемом газа (рис. 13).

Рассмотрим применение первого закона термодинамики к изопроцессам, происходящим с идеальным газом.

В изотермическом процессе температура постоянная, следовательно, внутренняя энергия не меняется. Тогда уравнение первого закона термодинамики примет вид: Q = А', т. е. количество теплоты, переданное системе, идет на совершение работы при изотермическом расширении, именно поэтому температура не изменяется.

В изобарном процессе газ расширяется и количество теплоты, переданное газу, идет на увеличение его внутренней энергии и на совершение им работы: Q = D U + А'.

При изохорном процессе газ не меняет своего объема, следовательно, работа им не совершается, т. е., А = О, и уравнение первого закона имеет вид:

Q = D U, т. е. переданное количество теплоты идет на увеличение внутренней энергии газа.

Адиабатным называют процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой. Q = 0, следовательно, газ при расширении совершает работу за счет уменьшения его внутренней энергии, следовательно, газ охлаждается, Α' = D U. Кривая, изображающая адиабатный процесс, называется адиабатой.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

32600. Трудовые ресурсы и показатели эффективности их использования 29.5 KB
  Эффективность использования трудовых ресурсов характеризуется двумя основными показателями: производительностью труда и трудоемкостью продукции. Производительность труда способность конкретного труда производить в единицу времени определенное количество продукции. Производительность труда Пт в сельском хозяйстве рассчитывается двумя способами: 1. Объем валовой продукции в денежной оценке в расчете на одного среднегодового работника Р:...
32601. Учет внеоборотных и оборотных активов в КФХ 34.5 KB
  На первоначальном этапе создания крестьянского фермерскогохозяйства его основные и оборотные средства формировались в основном за счет имущественного пая выделяемого сельскохозяйственным предприятием или за счет собственных средств. В дальнейшем строительство и приобретение зданий машин взрослого продуктивного и рабочего скота и других объектов основных средств осуществляется за счет собственных средств крестьянского фермерскогохозяйства. Приемпередачу объектов основных средств от сельскохозяйственного предприятия крестьянскому...
32602. Учет денежных средств в кассе‚ на расчетных и других счетах в банке 74.5 KB
  Порядок хранения и расходования денежных средств в кассе установлен Инструкцией ЦБ РФ Порядок ведения кассовых операций в РФ от 4. Поступление денежных средств учитывается по дебету списание по кредиту. Для обеспечения надлежащего контроля за сохранностью денежных средств ежемесячно проводится инвентаризация кассы комиссией утвержденной руководителем предприятия.
32603. Учет денежных средств и расчетов в крестьянском фермерском хозяйстве 33.5 KB
  Такие средства представляют собой сумму наличных денежных средств в кассе предприятия свободные денежные средства на расчетном валютном и других счетах в банке ценные бумаги и прочие денежные средства предприятия.2000 N 94н используются следующие счета в КФХ: 50 Касса ; 51 Расчетные счета ; 52 Валютные счета в редких КФХ которые только занимаются экспортом сельскохозяйственной продукции. Порядок открытия расчетного счета определяется банком. Для его открытия крестьянское фермерское хозяйство представляет учреждению банка: заявление...
32604. Учет долгосрочных и краткосрочных кредитов и займов 48.5 KB
  Операции связанные с получением и погашением банковских кредитов и займов отражаются в бухгалтерском учете на счетах 66 Расчеты по краткосрочным кредитам и займам и 67 Расчеты по долгосрочным кредитам и займам . Причитающиеся по полученным кредитам и займам проценты к уплате отражают по кредиту счета 66 67 в корреспонденции с дебетом счета 91. Суммы полученных организацией краткосрочных кредитов и займов отражаются по кредиту счета 66 Расчеты по краткосрочным кредитам и займам и дебету счетов 50 Касса 51 Расчетные счета 52...
32605. Калькулирование себестоимости продукции животноводства 52.5 KB
  Данные первичных документов по учёту приплода и прироста живой массы систематизируются в отчёте о движении скота и птицы на фермах форма №223АПК. Если мы приходуем приплод и прирост живой массы то Д11 К 20 2 Если мы приходуем молоко шерсть яйца то Д 43 2 К 20 2. Калькулирование себестоимости продукции животноводства Порядок исчисления себестоимости продукции КРС молочного направления В молочном скотоводстве по основному стаду выделяют два объекта калькулирования приплод и молоко по животным на выращивании прирост живой массы и...
32606. Вспомогательными производства 42 KB
  Учёт затрет во вспомогательных производствах ведется на счете 23 Вспомогательные производства. Он имеет следующие субсчета: 23 1 Ремонтные мастерские; 23 2 Ремонт зданий и сооружений; 23 3 Машиннотракторный парк; 23 4 Автомобильный транспорт; 23 5 Энергетические производства хозяйства; 23 6 Водоснабжение; 23 7 Гужевой транспорт; 23 8 Прочие вспомогательные производства. Аналитический учёт по счёту 23 ведут в производственных отчётах по вспомогательным производствам форма № 83АПК который открывается на...
32607. Особенности организации учёта и исчисления себестоимости продукции основных видов промышленных производств 52 KB
  Для первичных документов по учету сырья и выхода готовой продукции предусмотрен отчёт о переработке продукции форма № 180АПК. В первом разделе отчёта учитывается количество израсходованного сырья во втором количество полученной продукции. Схема учета затрат на производство и выхода продукции животноводства представлена на рисунке 6. По дебету счета собираются затраты а по кредиту учитывается выход продукции в течении года по плановой себестоимости с доведением в конце года или месяца до фактической в зависимости от вида производств.