La primera llei de la termodinàmica - és el principi de totes les coses

L'objecte d'estudi de la termodinàmica és l'energia en totes les seves formes i, sobretot, les transicions d'energia d'una forma a una altra. Es dóna la circumstància que el terme es va originar en els primers dies de la recerca en el camp de la investigació de l'energia, i en aquest moment una llista dels diferents tipus d'energia era encara petita - mecànica i tèrmica. Per tant, el nom "Termodinàmica" reflecteixen més exactament l'essència de l'objecte - el moviment (de transferència), i la conversió de calor en el treball mecànic i viceversa. A poc a poc els conceptes de la caracterització dels processos tèrmics: calor de fusió, capacitat de calor, i, finalment, la quantitat unitària de calor - en calories (1772 M.Vilke). Prendrà temps i es va formular la primera llei de la termodinàmica, però cada moviment era el resultat del dur treball de molts investigadors.

Per a l'estudi de les lleis de la termodinàmica són alguns convenis adoptats, el que permet l'estudi ressaltar l'objecte i especificar les seves propietats per a ser estudiat. Objectes d'estudi estan representats per sistemes tancats d'un gran nombre de partícules. Si el sistema pot determinar els límits d'un cert volum, es diu el cos. Aquí i hi havia un participant important en l'acció termodinàmica: el sistema de partícules continguda en un determinat volum - gas ideal. En el procés de sistema termodinàmic transformació d'energia canvia el seu estat, i aquests canvis es descriuen mitjançant un conjunt de conceptes - els paràmetres del procés. Si els paràmetres de prendre la temperatura T, el volum V i la pressió P, és suficient per descriure qualsevol procés termodinàmic. Tots els sistemes es consideren només per als estats d'equilibri. L'establiment de l'equilibri, per exemple, la calor, - un procés de transferència de calor - una cosa que es refreda i s'escalfa alguna cosa. En aquest cas, el nombre de "pagat - rebut", d'acord amb la primera llei de la termodinàmica, serà el mateix. I aquí rau el problema principal és que, durant segles, els científics a decidir: els participants de la recerca del metabolisme energètic i per determinar el seu paper en el procés.

La base de la teoria de l'aparell de la termodinàmica són 3 llei. Se suposa que el cos pot absorbir energia, augmentant el seu interior (per exemple, calefacció) i / oa causa de la seva energia interna per fer la feina per superar les forces externes (per exemple, empenyent l'èmbol). En conseqüència, la primera llei de la termodinàmica és tractat com segueix: el canvi en l'energia interna U del cos és la suma de l'energia absorbida la seva energia Q i forces externes A. Matemàticament, això s'expressa a través dels canvis infinitesimals de la següent manera:

dU = dQ + dA (1)

De fet, és la llei de la conservació de l'energia, podem dir que la llei de la vida.

Propietats dels processos termodinàmics són generalment considerats en el model, en el qual el mitjà de treball pren el gas perfecte que pot ser escalfat i / o per fer-hi les forces externes treball mecànic (compressió - expansió) per mitjà del pistó, i un dels paràmetres - la pressió P, volum V i la temperatura T - és una constant. L'aplicació de la primera llei de la termodinàmica a izoprotsessam per determinar les fonts d'energia receptors per a condicions específiques.

procés isocor vol dir que V = const. A causa del fet que el treball mecànic no està disponible, perquè volum no canvia escalfant només pot augmentar la energia interna, i després: dóna = PDV = 0, i per tant dU = dQ i es pot determinar a partir de la relació:

dQ = (m / M) * CV * dT (2)

Per tant, procés isocor és causa de l'augment en la temperatura.

procés isobàric implica p = const, i aquesta condició es compleix si el fluid de treball quan s'escalfa realitza treball mecànic, per exemple, el moviment del pistó. Si al seu torn d'aplicar l'expressió de l'energia tèrmica, i l'equació de Clapeyron-Mendeleev, es pot obtenir fàcilment una expressió per al càlcul de la mecànica operació de Gas :

A = (m / M) * R * (T2 - T1) (3)

R - constant dels gasos, i mitjans de treball per augmentar el volum de gas en una quantitat d'un mol, si el canvi de temperatura per grau Kelvin. Conclusió: sota gas de procés isobàric reposar calefacció d'energia (2) i consumeix part de l'energia interna augmentada per l'extensió (3).

Un procés en el qual T = const, en termodinàmica diu isotèrmica. La seva essència és que l'escalfament de l'energia interna es consumeix totalment en el treball de les forces externes preodoleniiyu. La primera llei de la termodinàmica per izoprotsessov suggereix que per mantenir una temperatura corporal constant de la seva energia interna compensa el cost de realització de treballs mecànics, i depèn dels canvis de pressió. Calcular el cost energètic pot ser de l'expressió:

Q = A = (m / M) * R * T * (ln (p1 / p2)).