ПЕРШИЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМІКИ.

1 234

Енергія в природі не виникає з нічого й нікуди не зникає, вона лише переходить з однієї форми в іншу. Цей фундаментальний закон природи набув логічної форми першого закону термодинаміки: зміна внутрішньої енергії системи у разі переходу з одного стану в інший дорівнює сумі роботи зовнішніх сил і кількості теплоти, переданої системі:

ΔU = A + Q

Перший закон термодинаміки записують часто в іншому вигляді, оскільки на практиці основний інтерес являє не робота А зовнішніх сил, здійснена над газом, а робота А_r, здійснена газом над зовнішнімитілами. Очевидно, А_r= -А. Крім того, шуканою величиною часто і є кількість теплоти Q. Якщо газ сам здійснює роботу внаслідок теплопередачі, то перший закон термодинаміки має вигляд: кількість теплоти, передана системі, витрачається на зміну внутрішньої енергії й здійснення системою роботи над зовнішніми тілами:

Q = ΔU + A_r

Необхідно зазначити, що величини, які входять у ці формули, можуть мати як знак «+», так і «—». Наприклад, (Q > 0, якщо система добуває енергію шляхом теплообміну; Q < О , якщо система віддає енергію цим же

способом. Знак роботи А (або А_r.) залежить від знака ΔU .

В рамках молекулярно-кінетичної теорії внутрішня енергія одноатомного ідеального газу визначається формулою

,

де — стала Больцмана. Вона є середньою кінетичною енергією атома, помноженою на кількість атомів[2].

Ста́ла Бо́льцмана ( або ) — фізична стала, що визначає зв'язок між температурою та енергією. Названа на честь австрійського фізика Людвіга Больцмана, який зробив великий вклад в статистичну фізику, у якій ця стала займає ключову позицію. Її експериментальне значення в системі СІ дорівнює[2]. k= 1.3806488(13)×10⁻²³ Дж·K⁻¹

Для одного моля газу

,

де R — газова стала. 8.31 Дж/моль*К.

1 234

Дата добавления: 2021-06-28; просмотров: 236;