Hukum mimiti térmodinamik - éta awal sagala hal

Subyek ulikan térmodinamik nyaéta énergi dina sakabéh bentuk sarta, paling importantly, transisi énérgi tina salah formulir ka nu sejen. Eta kitu kajadian eta istilah teh asalna di poé mimiti panalungtikan dina widang ieu panalungtikan énérgi, sarta dina waktos eta daptar béda jenis énergi éta kénéh leutik - mékanis jeung termal. Lantaran kitu, nami "Térmodinamik" paling akurat ngagambarkeun hakekat obyék - gerakan (mindahkeun), sarta konversi panas kana karya mékanis sabalikna. Laun konsep characterizing prosés termal: panas fusi, Kapasitas panas, sarta, tungtungna, jumlah Unit panas - kalori (1772 M.Vilke). Bakal butuh waktu jeung bakal ngarumuskeun hukum mimiti térmodinamik, tapi unggal move éta hasil tina gawé teuas loba peneliti.

Pikeun diajar di hukum térmodinamik sababaraha Konvénsi diadopsi, sahingga nalungtik nyorot obyék jeung nangtukeun pasipatan na ditalungtik. Objék studi anu digambarkeun ku sistem katutup tina angka nu gede ngarupakeun partikel. Lamun sistem bisa nangtukeun wates of volume tangtu, mangka disebut awak. Di dieu jeung aya pamilon utama dina peta termodinamika: sistem partikel dikandung dina volume tangtu - gas idéal. Dina prosés Sistim termodinamika transformasi énergi robah kaayaan, sarta parobahan ieu digambarkeun ku susunan konsep - parameter prosés. Mun parameter nyandak T hawa, volume V sarta tekanan P, éta cukup pikeun ngajelaskeun aranjeunna sagala proses termodinamika. Sakabéh sistem anu dianggap ukur pikeun nagara kasatimbangan. Ngadegna kasatimbangan, contona, panas, - a prosés mindahkeun panas - hal cools na heats hal. Dina hal ieu, jumlah tina "dibayar - nampi", salaku hukum mimiti térmodinamik, bakal sami. Sarta di dieu perenahna masalah utama nyaeta pikeun abad, ilmuwan mutuskeun: peserta Search métabolisme énérgi sarta nangtukeun peranna dina prosés.

Dasar Teori aparat térmodinamik aya 3 hukum. Hal ieu dianggap yen awak bisa nyerep énérgi, ngaronjatna jero na (e.g., pemanasan) jeung / atawa alatan énergi internal -na pikeun ngalakukeun usaha nungkulan gaya éksternal (e.g., ngadorong plunger nu). Sasuai, hukum mimiti térmodinamik geus diperlakukeun saperti kieu: nu robah dina énérgi internal U awak ngarupakeun jumlah énergi diserep Q énergi maranéhanana sarta gaya éksternal A. Sacara matematik, ieu ditepikeun ngaliwatan parobahan infinitesimal saperti kieu:

du = dQ + Da (1)

Kanyataanna, éta hukum konservasi tanaga, bisa ngomong, hukum hirup.

Sipat prosés termodinamika anu biasana dianggap dina modél, dimana nu sedeng digawé nyokot gas sampurna nu bisa jadi dipanaskeun jeung / atawa nedunan kana eta gaya éksternal karya mékanis (komprési - ékspansi) ku cara maké piston, sarta salah sahiji parameter - tekanan P, volume V sarta suhu T - nyaéta konstan. Aplikasi tina hukum mimiti térmodinamik mun izoprotsessam nangtukeun sumber énérgi panarima pikeun kaayaan spésifik.

prosés Isochoric hartina V = const. Alatan kanyataan yén karya mékanis teu sadia, sabab volume henteu robah ku Élmu sarta Téknik ukur bisa ngaronjatkeun energi internal, lajeng: Da = pdV = 0, sarta ku kituna du = dQ na eta bisa nangtukeun ti hubungan:

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

Ku kituna, prosés isochoric téh alatan ningkat dina suhu.

prosés Isobaric ngalibatkeun p = const, sarta kaayaan ieu wareg lamun cairan digawé nalika dipanaskeun ngalakukeun pagawean mékanis, contona, gerak piston nu. Lamun giliran nerapkeun ekspresi pikeun énergi panas, sarta persamaan tina Mendeleev-Clapeyron, salah bisa kalayan gampang ménta hiji ekspresi keur ngitung mékanis operasi gas :

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

R - gas konstan, sarta ngandung harti pagawean pikeun ngaronjatkeun volume gas dina jumlah hiji mol, lamun robah hawa per gelar Kelvin. Kacindekan: dina gas prosés isobaric replenish pemanasan énergi (2) jeung meakkeun bagian tanaga internal nu ningkat ku extension (3).

A prosés nu T = const, dina térmodinamik disebut isothermal. panggih nyaeta anu ku pemanasan ti énérgi internal pinuh dikonsumsi dina karya gaya éksternal preodoleniiyu. Hukum mimiti térmodinamik pikeun izoprotsessov nunjukkeun yen pikeun ngajaga hawa awakna tetep énergi internal na nyusun keur biaya ngalakukeun pagawean mékanis, tur gumantung kana parobahan tekanan. Ngitung biaya énergi tiasa tina babasan:

Q = A = (m / M) * R * T * (ln (P1 / p2)).