русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Применение первого начала термодинамики к различным процессам


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 2460; Нарушение авторских прав


Математические выражения и формулировка первого начала термодинамики

Первый закон (первое начало) термодинамики

Термодинамика основана на двух законах (началах), особенность которых состоит в том, что они не могут быть выведены, а являются результатом обобщения многовекового человеческого опыта. Правильность этих законов подтверждается тем, что не существует фактов, которые бы противоречили этим законам. Законы термодинамики были известны до того, как появилось современное учение о строении вещества. Несмотря на это эти законы справедливы и сегодня, ими широко пользуются инженеры и исследователи.

Для макропроцессов, т.е. процессов сопровождающихся конечными изменениями параметров математическое выражение первого начала:

Q = DU + A (1.3)

Если работа сводится к расширению или сжатию газа то учитывая (1.2):

Q = DU + PDV (1.4)

Смысл буквенных обозначений нам уже известен. Для микропроцессов соответственно :

dQ = dU + dA (1.5)

и dQ = dU + P dV (1.6)

В уравнении (1.5) бесконечно малое изменение внутренней энергии, являющейся функцией состояния, как это принято, обозначено значком дифференциала "d". Бесконечно малые количества теплоты и работы, которые являются функциями процесса, обозначены буквой " d". Если учесть принятую в термодинамике систему знаков (см.1.2.3. и 1.2.4) первый закон термодинамики можно сформулировать так:

Теплота, поглощаемая системой, расходуется на увеличение внутренней энергии и на совершаемую системой механическую работу.

Первый закон термодинамики представляет собой частный случай закона сохранения энергии в применении к процессам, сопровождающимся преобразованием теплоты.

При изохорном процессе DV = 0. Уравнение первого начала термодинамики (1.4) имеет вид:



Qv = DU (1.7)

Поскольку внутрення энергия является функцией состояния для изохорных процессов количество теплоты также не зависит от пути перехода и определяется только начальным и конечным состоянием системы. Из уравнения (1.7) следует, что в изохорном процессе вся поглощаемая теплота расходуется на увеличение внутренней энергии системы.

Прежде чем рассматривать применение первого закона термодинамики к изобарному процессу познакомимся с широко применяемой термодинамической функцией, называемой ЭНТАЛЬПИЕЙ Н. Она определяется соотношением :

Н = U + РV (1.8)

Продифференцируем это выражение:

dН = dU + d(PV) = dU + PdV + VdP (1.9)

Для изобарного процесса dP = 0. Тогда :

dH = dU + PdV (1.10)

Сравнивая полученное уравнение с (1.6) получим :

dQP = dH (1.11)

Соответственно для макропроцессов :

QP = DН (1.12)

Как отмечалось в разделе 1.2.2, энтальпия является функцией состояния системы. Значит, в изобарном процессе количество поглощенной или выделенной теплоты не зависит от способа проведения процесса и определяется только начальным и конечным состоянием системы. Из уравнения (1.12) видно, что в изобарном процессе количество теплоты измеряется изменением энтальпии.

При изотермическом процессе внутренняя энергия системы – величина постоянная, DU = 0. Тогда уравнение первого начала :

Q = А (1.13)

Следовательно, при изотермическом процессе поглощенная теплота расходуется только на совершаемую системой механическую работу.

При адиабатном процессе, когда Q = 0 уравнение (1.3) принимает вид:

А = – DU (1.14)

Это означает, что в адиабатном процессе механическая работа может совершаться только за счет убыли внутренней энергии системы.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Термодинамические процессы | Тепловые эффекты химических реакций


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.006 сек.