Теплота і робота. Термодинамічна система. Робоче тіло

Технічна термодинаміка та її методи

Термодинаміка – це наука про закономірності перетворення енергії. Вона підрозділяється на загальну (фізичну), технічну і хімічну. Технічна термодинаміка вивчає закономірності перетворення теплоти в роботу і навпаки. В основі дисципліни лежать закони:

Перший закон термодинаміки визначає кількісну сторону;

Другий закон термодинаміки закон визначає якісну сторону перетворення енергії.

При вивченні процесів використовується два методи:

1 – статичний, який вимагає уявлення про мікроскопічну будову речовини;

2 – феноменологічний, який вивчає явища в цілому.

Теплота і робота. Термодинамічна система. Робоче тіло

Тіла, які беруть участь у русі, обмінюються енергією. При цьому передача енергії відбувається у вигляді двох форм:

1. Якщо тіла переміщаються у просторі, то така форма передачі енергії називається роботою. Повна робота позначається L і має розмірність Дж, МДж, кДж, питома робота , розмірність Дж/кг, і т.д.

2. Передача енергії між тілами з різною температурою здійснюється за допомогою елементарних частинок, що хаотично переміщаються. Така форма передачі називається теплотою. Повна теплота позначається буквою Q і має розмірність Дж, кДж, МДж, питома енергія , розмірність Дж/кг, і т.д.

Сукупність матеріальних тіл, що знаходяться між собою і навколишнім середовищем (НС) в механічній і тепловій взаємодії, називається термодинамічною системою (ТС).

Розрізняють такі види систем:

1. Закрита – немає обміну речовиною з НС;

2. Відкрита – є обмін речовиною з НС;

3. Адіабатна – немає обміну теплотою з НС;

4. Ізольована – немає обміну ні речовиною, ні енергією з НС.

Термодинамічна система від навколишнього середовища відокремлюється контрольною поверхнею.

Макросистема визначається тиском, об'ємом і температурою. Мікроскопічна система визначається швидкістю руху молекул та їхнім положенням у просторі. Сукупність мікростанів, що характеризують макростан, називається термодинамічною вірогідністю. Речовина, за рахунок зміни стану якої одержують роботу, називають робочим тілом.