Термодинамическая система.

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ.

Термодинамическая система – совокупность тел любой физической природы и любого химического состава, характеризующаяся некоторым числом макроскопических параметров. Простейшая термодинамическая система описывается такими макропараметрами как температура, объём и давление. Это термодинамические параметры.

Состояние термодинамической системы, при котором каждый её параметр имеет одинаковое значение во всех её точках и остается неизменным с течением времени, называется равновесным состоянием. Состояние системы, при котором какой-либо параметр системы имеет неодинаковые значения в разных её точках, называется неравновесным.

При переходе термодинамической системы из одного равновесного состояния в другое её параметры изменяются. Изменение параметров состояния системы с течением времени называется релаксацией, а соответствующее время - временем релаксации.

Термодинамика – раздел физики, изучающий наиболее общие свойства макросистем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия и процессы перехода между этими состояниями.

 

Тема №2.

ВНУТРЕННЕЯ ЭНЕРГИЯ, ТЕПЛОТА

И РАБОТА В ТЕРМОДИНАМИКЕ.

На ряду с механической энергией тела обладают ещё и энергией заключенной внутри самих тел – внутренней энергией. Внутренняя энергия равна сумме кинетической энергии беспорядочного движения всех молекул системы относительно ее центра масс и потенциальной энергии взаимодействия этих молекул между собой.

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа равна:

; .

Существует два способа изменения внутренней энергии: совершение механической работы над системой и теплообмен с другими системами.

Работа газа в термодинамике равна: , где p – давление газа, ΔV - изменение объема газа.

Существует три вида теплообмена: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение. Количество энергии, отданное или полученное телом при теплообмене, называется количеством теплоты (теплотой): .

Теплота, необходимая для изменения температуры тела, равна:

; ; ; ;

c – удельная теплоёмкость вещества; .

 

Теплота необходимая для плавления и кристаллизации, равна: ;

λ – удельная теплота плавления; .

Теплота, необходимая для парообразования и конденсации: ;

L – удельная теплота плавления; .

Теплота, выделяемая при сгорании топлива, равна: ;

q – удельная теплота сгорания топлива; .

Уравнение теплового баланса: в замкнутой системе тел алгебраическая сумма количеств теплоты, отданных и полученных всеми телами, участвующими в теплообмене, равна нулю: .

 

 

Тема №3.