Тема: Внутренняя энергия

Тема: Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики.
Термодинамика -раздел физики, в котором изучаются свойства тел без использования
представлений о характере движения и взаимодействия его молекул.
1. Внутренняя энергия тела — это физическая величина, равная сумме кинетической
энергии движения его молекул и потенциальной энергии их взаимодействия.
U = E к + Ep
U — внутренняя энергия [Дж]
ΔU — изменение внутренней энергии [Дж]
Внутренняя энергия тела зависит:
1) от температуры ( U ~ Т)
2) от агрегатного состояния ( U пара > U воды при 1000С)
3) от деформации ( U при деформации> U без деформации)
Внутренняя энергия тела не зависит:
1) от движения тела как целого (U при движении = U без движения);
2) от положения тела в пространстве (U на земле = U на высоте).
Способы изменения внутренней энергии:
2.
1)Теплообмен
2) Совершение работы
1) Теплообмен — передача энергии от одного тела к другому без совершения работы.
Q — количество теплоты [Дж] — энергия, передаваемая путём теплообмена.
Виды теплообмена:
◦ теплопроводность (при соприкосновении твёрдых тел);
◦ конвекция ( в жидкостях и газах);
◦ излучение (в вакууме).
2) Совершение работы в термодинамике происходит при ΔV газа.
А/
А/ = p∆V
∆V =V2 -V1
А
А/ - работа газа [Дж] - (приводит к ↓U :охлаждение при расширении)
А - работа внешних сил [Дж] (приводит к ↑U: нагревание при сжатии )
A = - A/
Вывод: Изменение внутренней энергии ΔU происходит при ΔТ или ΔV.
3. Первый закон термодинамики
1) Изменение внутренней энергии ΔU системы равно сумме полученного
количества теплоты Q и работы А´ внешних сил.
∆U = Q + А
2) Изменение внутренней энергии ΔU системы равно разности полученного
количества теплоты Q и работы А, совершённой системой.
Q > 0 (если газ получает тепло )
∆U = Q – A/
Q < 0 (если газ отдаёт тепло )