Презентация на тему Первый закон термодинамики

Первый закон термодинамики
1. Закон сохранения энергии
а) формулировка закона сохранения
б) историческая справка
2. Первый закон термодинамики
3. «Вечные двигатели»

I. О сохранении и превращении энергии
а. формулировка Энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно, она только переходит из одной формы в другую.
б. краткая историческая справка
Открытие закона сохранения и превращения энергии, одно из величайших, по мнению Ф. Энгельса, достижений науки 19 века, явилось естественным следствием развития всех областей физики. Важную роль в истории этого открытия сыграли и запросы практики: в условиях все расширяющегося машинного производства особенно остро встал вопрос об эффективности различных машин и механизмов.
Закономерность установления закона сохранения энергии подтверждается тем, что три исследователя: Майер, Джоуль, Гельмгольц - почти одновременно пришли к сходным выводам. Хронологически первыми были публикации немецкого врача и естествоиспытателя Р. Майера.

Роберт Майер
1814-1878
Юлиус Роберт Майер родился в Хейльбронне 25 ноября в семье аптекаря.
Высшее медицинское образование он получил в Тюбингенском университете, который окончил в 1838 году. В 1840-41 гг. принимал участие в плавании в качестве судового врача в плавании на голландском судне на остров Яву, во время которого и были сделаны первые наблюдения, приведшие Майера к открытию закона сохранения энергии.
К идее превращения и сохранения различных форм энергии Майера пришел в 1841 г
.

Джемс Прескотт Джоуль родился 24 декабря в местечке Санфорд близ Манчестера в семье владельца пивоваренного завода. Джоуль получил неплохое домашнее образование. Его учил элементарной математике, натуральной философии (физике) и началам химии известный английский физикохимик Дж. Дальтон.
Экспериментальные исследования Джоуля доказали возможность превращения механической энергии во внутреннюю. Он поставил целый ряд в высшей степени интересных опытов по выделению теплоты при трении жидкостей, которые указывают на переход механической энергии в тепловую, но опыты, при которых имело бы место обратное преобразование, им не проводились.
Джемс Джоуль
1818-1889

Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц родился 31 августа 1821 г. в Потсдаме в семье предводителя гимназии. Герман был близок с отцом, который привил мальчику любовь к музыке, живописи и интерес к философии. После окончания гимназии Гельмгольц не смог поступить в университет физики. В 1841 г. началась работа над докторской диссертацией по физиологии, которую он успешно защитил в 1842 г. В 1845-1846 гг. формируются основные идеи ученого, положенные им в основу работы «О сохранении силы», доложенной на заседании Физического общества в 1847 г.
Герман Гельмгольц
1821-1894

II. Первый закон термодинамики.
Закон сохранения и превращения энергии, распространённый на тепловые явления, носит название первого закона термодинамики. В термодинамике рассматриваются тела, в которых механическая энергия остаётся постоянной, изменяться может лишь внутренняя энергия каждого тела. В общем случае при переходе системы из одного состояния в другое внутренняя энергия изменяется одновременно как за счёт совершения работы, так и за счёт передачи теплоты. Первый закон термодинамики формулируется именно для таких общих случаев:
Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе:
∆U=A+Q
Часто вместо работы А внешних тел над системой рассматривают работу А΄ системы над внешними телами. Учитывая, что А΄=-А, первый закон термодинамики можно записать так:
Q=∆U+A΄
Количество теплоты, переданное системе, идёт на изменение её внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами.