Первое начало термодинамики. Теплота и работа

2.3. Первое начало термодинамики. Теплота и работа.

Обмен энергией.
В термодинамических процессах при изменении термодинамических параметров обязательно происходит обмен энергией системы с окружающими телами. Этот обмен, в отличие от механики, может происходить тремя различными путями.

Теплообмен.
Первый способ обусловлен взаимодействием молекул системы с молекулами окружающих тел без макроскопического перемещения тел. Возможно лишь перемещение молекул. В результате такого взаимодействия кинетическая энергия теплового движения молекул начнёт перетекать от системы к окружающим телам или наоборот.

Направление потока энергии.
Направление потока энергии зависит от соотношения средних кинетических энергий молекул системы и окружающих тел. Если средняя кинетическая энергия молекул окружающих тел больше, чем у системы, энергия будет перетекать к системе и наоборот. С точки зрения температуры это означает, нагретые тела будут остывать, а холодные нагреваться.

Теплопередача.

Теплопередача
Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H:

Теплопроводность, конвекция, излучение.
Теплопередача при непосредственном тепловом контакте называется теплопроводностью. Если теплота передаётся потоком некоторой жидкости или газа, способ называется конвекцией. Если теплота передаётся электромагнитными волнами, способ называется излучением.

Работа.
Второй способ передачи энергии связан с макроскопическим движением. Это приводит либо к выделению тепла за счёт трения, либо к изменению объёма системы. Этот способ передачи энергии называется работой. При изменении объёма работа определяется давлением и величиной изменения объёма.

Расчёт работы.

Знак работы.

Работа.
Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H:

Закон сохранения энергии в термодинамике.

Первое начало термодинамики.

2.4. Понятие теплоёмкости.
При сообщении системе теплоты её температура может меняться. В одних случаях это изменение больше, в других меньше. Для характеристики величины изменения температуры системы при сообщении ей некоторого тела вводят понятие теплоёмкости.

Теплоёмкость.

Первое начало ТД для изохорического процесса.

Теплоёмкость при постоянном объёме.

Теплоёмкость при постоянном объёме 2.

Для идеального газа.

Внутренняя энергия идеального газа.

Теплоёмкость идеального газа.

Теплоёмкость в изобарическом процессе.

Для произвольных ТДС.