Работа идеального газа в изопроцессах.Первый закон термодинамики (закон сохранения энергии для тепловых процессов) определяет количественное соотношение между изменением внутренней энергии системы дельта U, количеством теплоты Q, подведенным к ней, и суммарной работой внешних сил A, действующих на систему. Первый закон термодинамики - Изменение внутренней энергии системы при ее переходе из одного состояния в другое равно сумме количества теплоты, подведенного к системе извне, и работы внешних сил, действующих на нее: Первый закон термодинамики - количество теплоты, подведенное к системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами: Частные случаи первого закона термодинамики для изопроцессов При изохорном процессе объем газа остается постоянным, поэтому газ не совершает работу. Изменение внутренней энергии газа происходит благодаря теплообмену с окружающими телами: При изотермическом процессе количество теплоты, переданное газу от нагревателя, полностью расходуется на совершение работы: Q=A' При изобарном расширении газа подведенное к нему количество теплоты расходуется как на увеличение его внутренней энергии и на совершение работы газом: Адиабатный процесс - термодинамический процесс в теплоизолированной системе. Теплоёмкость идеального газа — отношение количества теплоты, сообщённого газу, к изменению температуры δТ, которое при этом произошло. Молярная теплоёмкость — теплоёмкость 1 моля идеального газа. Адиабатический[править | править исходный текст] В адиабатическом процессе теплообмена с окружающей средой не происходит, то есть . Однако, объём, давление и температура меняются, то есть . Следовательно, теплоёмкость идеального газа в адиабатическом процессе равна нулю: . Изотермический[править | править исходный текст] В изотермическом процессе постоянна температура, то есть . При изменении объёма газу передаётся (или отбирается) некоторое количество тепла. Следовательно, теплоёмкость идеального газа равна бесконечности: Изохорный[править | править исходный текст] В изохорном процессе постоянен объём, то есть . Элементарная работа газа равна произведению изменения объёма на давление, при котором происходит изменение (). Первое Начало Термодинамики для изохорного процесса имеет вид: А для идеального газа Таким образом, где — число степеней свободы частиц газа. Другая формула: , где γ — показатель адиабаты, R — универсальная газовая постоянная. Согласно Первому началу термодинамики существует два способа изменения внутренней энергии тела (в нашем случае идеального газа): передать ему некоторое количество теплоты или совершить над ним работу. dU=δQ+δA, где δA — работа внешних сил над газом. δAвнеш.сил=-δAгаза δQ=dU+δAгаза В расчете на 1 моль: С=δQ/ΔT=(ΔU+pΔV)/ΔT ΔU=CV*ΔT C=CV+(pΔV/ΔT)в данном процессе
|