Термодинамика

В конце XVII-начале XVII века началось строительство первых паровых машин.
В 1712 г.-паровая машина Т.Ньюкомена.
В 1765 г.-паровая машина И.И.Ползунова.
В 1782 г.-паровая машина Дж.Уатта.
В 1807 г.-Фультон построил пароход.
В 1825г в Англии начала действовать железная дорога.

Французский инженер Сади Карно(1796-1832) в своей книге «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» создал теоретические основы работы тепловых машин.

Термодинамика – это наука о движении теплоты.
Термодинамика – это наука о наиболее общих макроскопических физических системах, находящихся в состоянии термодинамического равновесия и о процессах перехода между этими состояниями.

Термодинамика ставит целью изучение свойств тел и процессов, происходящих в телах, но при этом не пользуется молекулярными представлениями.
Основывается на 3 началах, которые не выводятся, а являются обобщением практики.
В настоящее время развивается равновесная статистическая термодинамика – раздел статистической физики, посвященный обоснованию законов термодинамики равновесных процессов и вычислениям термодинамических характеристик физических систем.

Внутренняя энергия
Работа газа при изопроцессах
Первый закон термодинамики
Адиабатный процесс
Тепловые двигатели
Второй закон термодинамики

Внутренняя энергия-
Сумма кинетической энергии хаотического теплового движения частиц тела и потенциальной энергии их взаимодействия.

Число степеней свободы- число возможных независимых направлений движения молекулы.
Одноатомная молекула - I=3
Двухатомная молекула - I=5

Теплообмен-процесс передачи энергии от одного тела к другому без совершения работы.
Количество теплоты-энергия, получаемая или отдаваемая телом в процессе теплопередачи.
Q=cm∆T

Работа газа при изопроцессах

Работа, совершаемая газом, равна произведению среднего давления газа на изменение его давления
A=p∆V

Майер Роберт Юлиус
(1814-1874)
Немецкий врач.

Джеймс Прескотт Джоуль
английский физик
(1818-1889)

Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц
(1821-1894)
Немецкий врач и естествоиспытатель.

Первый закон термодинамики
Изменение внутренней энергии системы при её переходе из одного состояния в другое равно сумме количества теплоты , подведенного к системе извне, и работы внешних сил, действующих на неё.
∆U=Q+Aвн

Количество теплоты, подведенное к системе, идет на изменение её внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами.
Q= ΔU+A

Адиабатный процесс
Адиабатный процесс- термодинамический процесс в теплоизолированной системе.
Теплоизолированная система- система, не обменивающаяся энергией с окружающими телами.
Q=0
∆U+A=0

Тепловые двигатели.
Тепловой двигатель-устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию.

Замкнутый цикл-совокупность термодинамических процессов, в результате которых система возвращается в исходное состояние
КПД теплового двигателя-
η=А/Q

Второй закон термодинамики
Обратимый процесс-процесс, который может происходить как в прямом, так и в обратном направлении.
Необратимый процесс- процесс, обратный которому самопроизвольно не происходит.

Рудольф Клаузиус
(1822-1888)
Немецкий физик.