تشكيلعلم

القانون الأول للديناميكا الحرارية - هو بداية كل شيء

موضوع دراسة الديناميكا الحرارية هي الطاقة في جميع أشكاله، والأهم، والتحولات الطاقة من شكل إلى آخر. حتى يحدث ذلك على المدى نشأت في الأيام الأولى من البحوث في مجال أبحاث الطاقة، وفي ذلك الوقت قائمة من مختلف أنواع الطاقة لا يزال صغير - الميكانيكية والحرارية. وبالتالي، فإن اسم "الديناميكا الحرارية" تعكس بدقة أكبر جوهر الكائن - حركة (نقل)، وتحويل الحرارة إلى عمل ميكانيكي والعكس بالعكس. تدريجيا مفاهيم تميز العمليات الحرارية: حرارة الانصهار، السعة الحرارية، وأخيرا، ومقدار وحدة حرارية - السعرات الحرارية (1772 M.Vilke). وسوف يستغرق وقتا طويلا وسيتم وضع القانون الأول للديناميكا الحرارية، ولكن كل خطوة نتيجة العمل الشاق لكثير من الباحثين.

لدراسة قوانين الديناميكا الحرارية هي بعض الاتفاقيات المعتمدة، والسماح للدراسة تسلط الضوء على وجوه وتحدد خصائصه لدراستها. يتم تمثيل الأشياء من الدراسة من قبل أنظمة مغلقة من عدد كبير من الجسيمات. إذا كان النظام يمكن تحديد حدود حجم معين، ويسمى الجسم. هنا، وكان هناك أحد المشاركين الرئيسيين في العمل الحرارية: نظام الجزيئات الواردة في حجم معين - الغاز المثالي. في عملية تحويل الطاقة الحرارية النظام يغير حالته، ويتم وصف هذه التغييرات من قبل مجموعة من المفاهيم - المعلمات العملية. إذا المعلمات تأخذ T درجة الحرارة، وحجم V والضغط P، فإنه يكفي لوصفها أي عملية الحرارية. وتعتبر جميع الأنظمة فقط للدول التوازن. إنشاء توازن، على سبيل المثال، والحرارة، - عملية نقل الحرارة - شيء يبرد ويسخن شيئا. في هذه الحالة، وعدد من "مدفوعة - تلقت" و، حيث أن القانون الأول للديناميكا الحرارية، تكون هي نفسها. وهنا تكمن المشكلة الرئيسية هي أن لعدة قرون، والعلماء تقرر ما يلي: المشاركون البحث في استقلاب الطاقة وتحديد دورها في هذه العملية.

أساس نظرية جهاز الديناميكا الحرارية و3 القانون. ومن المفترض أن يستطيع الجسم امتصاص الطاقة، وزيادة في الداخلية (على سبيل المثال، التدفئة) و / أو بسبب الطاقة الداخلية للقيام بالعمل للتغلب على قوى خارجية (على سبيل المثال، ودفع المكبس). وفقا لذلك، يتم التعامل مع القانون الأول للديناميكا الحرارية على النحو التالي: التغيير في الطاقة الداخلية U من الجسم هو مجموع الطاقة الممتصة Q الطاقة والقوى الخارجية A. رياضيا، وأعرب عن ذلك من خلال التغييرات متناهية الصغر على النحو التالي:

دو = DQ + دا (1)

في الواقع، هو قانون الحفاظ على الطاقة، ويمكننا أن نقول، قانون الحياة.

وتعتبر خصائص العمليات الحرارية عادة في النموذج، حيث يأخذ العمل المتوسط للغاز المثالي والتي قد تكون ساخنة و / أو لأداء عليه قوى خارجية الأعمال الميكانيكية (ضغط - التوسع) بواسطة المكبس، واحدة من المعلمات - الضغط P، المجلد الخامس ودرجة الحرارة T - غير ثابت. تطبيق القانون الأول للديناميكا الحرارية لizoprotsessam لتحديد مصادر الطاقة استقبال لشروط معينة.

عملية متساوية الحجم يعني أن V = CONST. يرجع ذلك إلى حقيقة أن العمل الميكانيكي غير متوفر، ل لا يتغير حجم عن طريق تسخين فقط يمكن أن تزيد من الطاقة الداخلية، ومن ثم: دا = PDV = 0، وبالتالي دو = DQ ويمكن تحديد من العلاقة:

DQ = (م / M) * السيرة الذاتية * DT (2)

وهكذا، ومن المقرر أن الزيادة في درجة حرارة عملية متساوية الحجم.

وتنطوي عملية متساوية الضغط ع = CONST، وهذا الشرط هو راض إذا كان السائل تعمل عند قيام ساخنة الأعمال الميكانيكية، على سبيل المثال، حركة المكبس. إذا قمت بتشغيل تطبيق التعبير إلى الطاقة الحرارية، ومعادلة مندليف-Clapeyron، يمكن للمرء بسهولة الحصول على التعبير لحساب الميكانيكية تشغيل الغاز :

A = (م / M) * R * (T2 - T1) (3)

R - الغاز ثابت، ويعني العمل على زيادة حجم الغاز بمبلغ مول واحد، إذا كان التغير في درجة الحرارة في درجة كلفن. الخلاصة: تحت الغاز عملية إسوي الضغط تجديد التدفئة الطاقة (2) ويستهلك جزءا من زيادة الطاقة الداخلية بواسطة ملحق (3).

والعملية التي T = CONST، في الديناميكا الحرارية تسمى متساوي الحرارة. جوهرها هو أن طريق التسخين من الطاقة الداخلية ويستهلك بشكل كامل في أعمال preodoleniiyu قوى خارجية. القانون الأول للديناميكا الحرارية لizoprotsessov تشير إلى أن الحفاظ على درجة حرارة الجسم ثابتة من الطاقة الداخلية تعوض عن تكلفة أداء الأعمال الميكانيكية، ويعتمد على تغيرات الضغط. حساب تكلفة الطاقة يمكن أن يكون من التعبير:

Q = A = (م / M) * R * T * (من قانون الجنسية (P1 / P2)).

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 ar.unansea.com. Theme powered by WordPress.