 |
| Основные положения, законы и формулы. |
| Термодинамика. |
| |
| |
| Термодинамика - раздел физики, рассматривающий явления,
связанные с взаимопревращением механической и внутренней энергий и
передачей внутренней энергии от одного тела к другому. Термодинамической
системой называется совокупность тел, выделенная для рассмотрения
вопросов термодинамики. |
Изменение внутренней энергии AU может быть осуществлено
двумя способами:
- путем совершения над телом работы: сжатие,
растяжение тела; работа механизмов: пилы, дрели;
- путем сообщения телу теплоты, то есть через теплопередачу:
нагревание в закрытом сосуде, нагревание жидкости.
|
| Теплопередачей называется процесс перехода внутренней
энергии от одного тела к другому без совершения над телом работы |
Виды теплопередачи:
- конвекция;
- теплопроводность;
- лучеиспускание
|
| Конвекция - процесс передачи количества теплоты
путем перемешивания холодных и теплых слоев жидкости или газа (центральное
водяное отопление, ветры, морские течения, тяга в трубах, нагревание
жидкости снизу сосуда). |
Теплопроводность - процесс передачи количества
теплоты от более нагретой части тела к менее нагретой без перемещения
частиц (металлы - хорошие проводники тепла; дерево, стекло, кожа
- плохие; газы менее теплопроводны, чем жидкость => плохая теплопроводность. |
| Лучеиспускание — теплопередача через излучение
с помощью электромагнитных волн (энергия, получаемая Землей от Солнца). |
Количество теплоты AQ - количество энергии, переданной
от тела телу в результате теплопередачи (без совершения работы). |
|
| Количество теплоты |
 |
| Теплоемкость тела |
 |
| Удельная теплоемкость |
 |
 |
| Рис. 39 |
| Работа газа |
A = p V |
| Работа А численно равна площади под графиком зависимости
давления от объема (рис. 39). |
| Первый закон термодинамики |
 |
| А - работа, совершаемая системой над внешними телами; А'
- работа совершаемая внешними телами над системой. |
| I закон термодинамики, адиабатный процесс |
| U = - A |
| Адиабатным называется процесс, происходящий без теплообмена
с окружающей средой (Q = 0). |
| I закон термодинамики, изохорный процесс |
 |
| I закон термодинамики, изотермический процесс |
 |
| I закон термодинамики, изобарный процесс |
| (p = const) |
| Q = U
+ U + pV |
| Второй закон термодинамики: невозможен
процесс, при котором теплота переходила бы произвольно от тел более холодных
к более нагретым: |
| При адиабатном процессе система может выполнять работу над
внешними телами (расширение газа) только за счет своей внут-ренней энергии. |
| Если при адиабатном процессе внешние тела совершают работу
над системой, то ее внутренняя энергия увеличивается. |
| КПД теплового двигателя |
| Тепловой двигатель состоит из нагревателя, холодильника и
рабочего тела — газа или пара, который при расширении совершает работу (рис.
40). |
 |
| Рис. 40 |
| Пути повышения КПД теплового двигателя: |
- повышение температуры нагревателя;
- понижение температуры холодильника;
- уменьшение теплообмена;
- уменьшение трения в машине
|
| Работа теплового двигателя |
| A = QH
- QX |
| Тепловой двигатель - устройство,
превращающее внутреннюю энергию обычного или ядерного топлива в механическую
энергию. |
| Фаза - физически однородная часть
вещества, отделенная от остальных частей системы границей раздела (лед,
вода, пар). |
| Фазовый переход - переход из
одной фазы в другую, из одного агрегатного состояния в другое. |
| Изменение агрегатного состояния |
 |
| Рис. 41 |
 - температура,
установившаяся в результате теплообмена. |
| Уравнение теплового баланса |
 |
| Удельная теплота сгорания топлива |
 |
| Удельная теплота парообразования |
 |
| Удельная теплота плавления |
 |
| Относительная влажность |
 |
| Коэффициент поверхностного натяжения |
 |
| Высота подъема жидкости в капилляре |
 |
 |
| Рис. 42 |
| Точка, или температура плавления, - температура, при которой
плавится (или отвердевает) кристаллическое тело при постоянном давлении.
Аморфные тела (стекло, воск, парафин, вар) не имеют точки плавления. |
| Насыщенным называется пар, находящийся в состоянии динамического
равновесия со своей жидкостью: число испарившихся молекул равно числу конденсирующихся
=>концентрация пара в пространстве над жидкостью максимальна и не изменяется. |
| Точка росы - температура tp,
при которой находящийся в воздухе водяной пар становится насыщенным. |
| |
|
