A, Q - не являются функциями состояния. Нельзя говорить о законе работы и теплоты

Это и есть не что иное, как закон сохранения энергии.

 

 

3. Изопроцессы.

1) Изохорический процесс:

V=сonst;

Процесс при нагревании газа в замкнутом объеме.

d Q=dU+pdV,

pdV=0; d U=dU,

Первое начало термодинамики приобретает такой вид.

Теплоемкость при V-const:

Теплоемкость определяется отношение приращения полученного системой тепла к приращению температуры.

2) Изобарический процесс:

P=const;

d Q=dU+d A;

Разделим на dT (для 1 моля газа):

pV=RT,

Cp=Cv+R,

3) Изотермический процесс:

T=const,

P_V=A;

Поскольку внутренняя энергия зависит от T, то при изотермическом расширении dU=0:

d Q=d A,

Подводимые к газу при изотермическом расширении тепло целиком превращается в работу расширения.

dQ стремится к ∞, dT стремится к 0.

4) Адиабатический процесс:

Без теплообмена с окружающей средой. Первое начало термодинамики приобретает вид:

d Q=0; dU+d A=0,

dU+d A=0; d A=-dU,

При адиабатическом процессе работа совершается только за счет убыли внутренней энергии газа.

Процессы, в которых d Q=0 - адиабатические. Адиабатические процессы всегда сопровождаются изменением температуры тела. Так как при адиабатическом расширении работа, совершается за счет внутренней энергии (1кал= 4,19 Дж).

4. Работа при изопроцессах.

1) Изохорический процесс:

V=const

d A=pdV=0; A_v=0,

Работа сил давления при равновесном процессе численно равна площади под кривой, изображающей процесс на PV - диаграмме:

d A=pdV.

2) Изобарический процесс:

p=const;

d A=pdV;

P

3) Изотермический процесс:

T=const;

d A=pdV;

dV= RT;

;

Равновесие процесса:

4) Адиабатический процесс:

d Q=dU+pdV;

dU=-pdV,

d Q=0; dU=C_vdT,

,

Интегрируем:

+ (γ-1)·lnV= const,

(TV^γ-1)= const,

(TV^γ-1) = const – уравнение Пуассона

;

РV^γ = const.

Теплоемкость.

1) Теплоемкостью тела называют количество теплоты, которое надо сообщить телу, чтобы оно нагрелось на 1 ⁰С.

C_p= C_V+R; C_P>C_V,

Теплоемкость можно отнести к единице массы, одному молю и единице объема. Соответственно: удельная, молярная, объемная ([Дж/кг*град]; [Дж/мол*град]; [Дж/м^3*град]).

2)Теплоемкость в реальных газах:

Внутренняя энергия моля:

N_ak=R,

– теплоемкость одного моля при неизменном объеме (v=const).

;

– теплоемкость одного моля при неизменном давление (p=const).

Удельная теплоемкость.

[ ];

Функция состояния.

W=U+PV; C_p>C_v

При нагревании с сохранением Р часть Q идет на расширение. Только расширяясь можно сохранять Р.

Изотерма: PV=const;

Адиабата: PV^γ=const;

		V

Поскольку γ>1, то кривая адиабаты идет круче изотермы.

;

C_vdT + pdV=0;

d A=pdV= - C_vdT;

PV^γ=P₁V₁^γ,