ТЕРМОДИНАМИКА

Термодинамические системы

Макротело 1

Совокупность макротел 2

Термодинамические параметры

Давление (p)

Объем (V)

Температура (Т)

Внутренняя энергия тел

Кинетическая энергия всех молекул тела 2

Потенциальная энергия взаимодействия молекул 3

Изменение внутренней энергии

Путём совершения механической работы

В результате теплопередачи (теплообмена)

Действия сил трения

Неупругое соударение

Деформация

Теплопроводность

Конвекция

Излучение

Работа в термодинамике

Вычисление работы

F - сила с которой газ давит на поршень

F` - сила с которой поршень давит на газ

A - работа совершаемая газом над внешними телами

A` - работа совершаемая внешними телами над газом

4

Геометрическое истолкование работы

Изобарный процесс 5

Произвольный процесс 3

Первое начало термодинамики

Закон сохранения и превращения энергии в применении к тепловым процессам

▲U = Q + Aвн.
Изменение внутренней энергии при переходе термодинамической системы из одного состояния в другое равно роботе внешних сил и количеству теплоты, переданному термодинамической системе в процессе теплообмена

Q = ▲U + A
Количество теплоты, сообщенное термодинамической системе, идет на изменение её внутренней энергии и на совершение работы системой против внешних сил

Применение первого начала термодинамики к изопроцессам

Изохорный процесс
аыпв

Изобарный процесс
123

Изотермический процесс
упрв

Адиабатный процесс
цвуакп4

Второе начало термодинамики

Невозможно перенести тепло от более холодной системы к боле горячей при отсутствии других одновременных изменений в обеех системах или окружающих телах

КПД теплового двигателя

Максимальное значение кпд
теплового двигателя

цвуакп4

Теплоемкость вещества

Теплоемкость тела

Формула Q = Pt

Удельная теплоемкость

(Просто) Теплоемкость

Мощность источника

Количество теплоты

Время, в течение которого источник отдавал тепл

Фазовые превращения

Фазовой переход

Парообразование

Плавление

Обратный фазовый переход

кристаллизация

отвердевание

конденсация

Дополнительный материал

Дополнительный материал

Дополнительный материал

Дополнительный материал

Дополнительный материал

Виконала
учениця 10Б
Яневич Я.С

Решение задач

✏Задача №1
За якої температури середня кінетична енергія поступального руху молекул дорівнює 6,21×10^(-21)


Дано: Ек = 6,21×10^(-21)
Найти: Т - ?


Решение
Из формулы средней кинетической энергии молекул: Ек=(3/2)×k×T.


(Ек - средняя кинетическая энергия молекул, k -постоянная Больцмана=1,38*10^(-23)Дж / K, T -абсолютная температура).


Выразим температуру: T=2 * Ек / 3k.


T=(2 × 6,21 × 10^(-21)) / (3 × 1,38 × 10^(-23)) = 300K. (26,85°C).


Ответ: Т = 27°C

Задача №2
На скільки відсотків збільшується середня кінетична енергія молекул газу при збільшенні його температури від 7 до 35 °С.


Дано: k=1.38×10^(-23)(Дж/К); t1=7°C; t2=35°C.
Найти: ΔEcр-?


Решение:
T = ti + 273;
T1 = 7 + 273 = 280K;
T2 = 35 + 273 = 308K;
Eср1 = (3/2)×r×T1 = (3/2) × (1.38 × 10^(-23)) × 280 = 5.8 × 10^(-21);
Eср2 = (3/2)×r×T2 = (3/2) × (1.38 × 10^(-23)) × 308 = 6.4 × 10^(-21);


Cоставим пропорцию:
Eср1 - 100%
Eср2 - x%


x = (Eср2 × 100) / Eср1 = (5.8 × 10^(-21) * 100) / (6.4 × 10^(-21)) = 110.3%
Δ = 110.3% - 100% = 10.3%


Ответ: Средняя кинетическая энергия увеличилась на 10.3%

Задача №3
Визначте температуру газу, коли його тиск 100 кПа і концентрація молекул 10^25(м^(-3)).



Дано: p= 100 (кПа); n = 10^25 (м^(-3));
Найти: T - ?


Решение:
p= 100 (кПа) = 10^5 (Па)
P=n×k×T, отсюда выразим температуру
T=p/(n×k).


Т=10^5 / (10^25 × 1,38×10^(-23)) = 725K = 451.85°C


Ответ: Температура газа равна 725 Кельвинов или 451°C.