Физика 10 класс (Урок№24 - Первый закон термодинамики.)
Физика 10 класс
Урок№24 - Первый закон термодинамики.
мы узнаем:
- в чём заключается смысл первого закона термодинамики, адиабатного процесса и какие процессы называются обратимыми и необратимыми;
мы научимся:
- решать типовые задачи на вычисление термодинамических величин для различных процессов и на составление уравнения теплового баланса;
мы сможем:
- определять величину работы газа, изменение его внутренней энергии, приводить примеры проявления тепловых процессов в природе, быту и технике.
Закон сохранения энергии, записанный применительно к термодинамической системе, выглядит следующим образом:
Q=A′ ΔU,
где Q– количество теплоты, переданное системе;
A′– работа системы (газа);
ΔU– изменение внутренней энергии системы (газа).
Сообщенное системе количество теплоты расходуется на совершение системой работы против внешних сил и изменение внутренней энергии системы.к системе тела, то работа газа считается отрицательной, работа внешних тел положительной и A=–A′.
Тогда первый закон термодинамики лучше написать в виде ΔU=Q A.
Применение первого закона термодинамики к изопроцессам:
– изотермический процесс, T=const,
ΔT=0;ΔU=0,Q=A′.
– изохорный процесс, V=const.
ΔV=0;A′=0.
Q=ΔU.
ΔU=32mMRΔT.
– изобарный процесс, p=const.
A′ больше 0,ΔV=0;
Q=ΔU A′/
Q=5/2mMRΔT
Используя уравнение Менделеева–Клапейрона, получим
νR(T2−T1)=P(V2−V1)=P⋅ΔV;
Подстановка в уравнение первого закона термодинамики для количества теплоты дает
Q=ΔU A=3/2νR(T2−T1) P⋅ΔV=3/2P⋅ΔV P⋅ΔV=5/2P⋅ΔV=5/2νR(T2−T1)=5/2νRΔT
Адиабатный процесс – процесс, протекающий без теплообмена, т.е. Q=0.
Тогда система может совершать работу либо за счёт уменьшения внутренней энергии(газ расширяется) A′=−ΔU
, либо за счёт работы внешних тел над системой(происходит сжатие газа) A=ΔU.
Уравнение теплового баланса:
Q1 Q2 Q3 Q4 ... Qn=0
Первый закон термодинамики не определяет направление тепловых процессов. Необратимыми называются такие явления, которые самопроизвольно протекают только в одном направлении; в обратном направлении они протекают только при внешнем воздействии.
Направление термодинамических процессов определяется вторым законом термодинамики. Первый и второй законы термодинамики позволяют сделать заключение о невозможности создания вечного двигателя I и II рода
Формулировка второго закона термодинамики: невозможно перевести тепло от менее нагретого тела к более нагретому телу при отсутствии других одновременных изменений в обеих системах или в окружающих их телах (или невозможен процесс, единственным результатом которого является передача энергии в форме теплоты от тела менее нагретого, к телу более нагретому).
Статистический характер второго закона термодинамики
Состояние макроскопической системы (например, газ в баллоне) может быть реализовано огромным числом микросостояний (комбинацией в расположении молекул). Вероятность того, что первоначально находившийся в какой-либо части объёма газ весь снова соберется в какой-то момент времени в той же его части очень мала. А при очень большом числе частиц – ничтожно мала.
Вероятность обратимых процессов, наоборот, тем больше, чем меньше число частиц в системе. Поэтому справедливость второго закона термодинамики определяется достаточно большим объёмом и достаточно большим числом частиц системы.
Так, например, ничтожно мала (реально равна 0) вероятность того, что спокойно висящий маятник начнет раскачиваться в результате одновременного, направленного в одну сторону удара всех молекул воздуха, до какого-то момента, двигавшихся хаотично по всем сторонам
1 view
1521
440
1 month ago 01:10:04 1
ФИЗИКА МУЗЫКИ | НАУЧНОЕ ОТКРЫТИЕ ПУШНОГО | РОК ЖИВ
1 month ago 01:10:05 1
Парадокс информации, управляющий миром
1 month ago 02:20:43 1
Главные заблуждения о нашем мире. Алексей Семихатов о квантовой науке, черных дырах и скорости света
1 month ago 00:00:00 14
КАК ОБЪЯСНИТЬ ВСЕЛЕННУЮ? Побединский, Семихатов, Сурдин.
1 month ago 02:10:29 1
Как чистить чакры, кто такой Бог, Карма, Что такое Ад и как заряжаться от деревьев: Владимир Кононов
1 month ago 00:58:57 1
А.В.Клюев - Физический Ум - Происходит Трансформация - Для Чего Дана Жизнь - Перестать Умирать! 3/14
1 month ago 00:14:46 1
Система обучения пианистов Зверева. Рахманинов и другие “зверята“. Конфликт Рахманинова и Зверева.
1 month ago 01:07:44 1
Сергей Переслегин – почему в мире начинается новый период войн?
1 month ago 00:14:51 1
ЧТО СКРЫВАЕТ КВАНТОВАЯ ФИЗИКА? Ты СМОЖЕШЬ ВСЁ, когда поймешь ЭТО...
1 month ago 00:19:12 1
The History of Physics and Its Applications
1 month ago 00:12:01 1
КАК ВЫГЛЯДИТ ЗВУК ? Звуки природы и звуки космоса - что их объединяет?
1 month ago 00:14:33 1
Крещение водокрес - скрытая правда о празднике💧Почему крещенская вода целебная на самом деле