Лекция 1 Учитель физики МОУ СОШ №2 г. Вяземского, Старовойтов Николай Павлович
advertisement
Лекция 1 Основы термодинамики Учитель физики МОУ СОШ №2 г. Вяземского, Старовойтов Николай Павлович План лекции 1. Основные понятия термодинамики 2. Внутренняя энергия 3. Способы изменения внутренней энергии Термодинамика • Раздел физики, изучающий тепловые явления без учёта внутреннего строения вещества Техническая термодинамика • Раздел физики, изучающий возможности использования внутренней энергии тел для совершения механической работы. Термодинамическая система • Система тел или частиц в которой могут происходить процессы связанные с преобразованием энергии Замкнутая термодинамическая система • если тела системы не обмениваются энергией с внешней средой • (физическая модель) Термодинамический процесс • Процесс перехода т.д.с из одного состояния в другое. • Задаётся графически или с помощью макропараметров. Внутренняя энергия • Физическая величина, характеризующая внутреннее (тепловое) состояние тела. • Равна сумме кинетической и потенциальной энергии каждой молекулы из которых состоит физическое тело. Число степеней свободы • Число возможных независимых направлений движения молекул Одноатомная молекула • Три поступательные степени cвободы. He i=3 Двухатомная молекула •Три поступательные степени свободы H2 •Две вращательные степени свободы i=5 Трёхатомная молекула • Три поступательные и три вращательные степени свободы i=6 H2O Идеальный газ Газ, между молекулами которого отсутствует взаимодействие Внутренняя энергия идеального газа • Равна сумме кинетических энергий каждой молекулы из которых состоит газ U = E k = N Ek Теорема Больцмана • На каждую степень свободы молекулы приходится в среднем одинаковое количество энергии i E k = 2 kT Внутренняя энергия идеального газа i m U RT 2M Внутренняя энергия идеального газа i U pV 2 Внутренняя энергия • Функция состояния системы U p, V, T Изменение внутренней энергии • Способы: 1. Теплообмен (теплопередача) а) теплопроводность; б) конвекция; в) излучение. 2. Совершение механической работы а) над газом; б) самим газом. Количество теплоты • Энергия, передаваемая телу извне при теплообмене Q cmT Внутренняя энергия • При теплообмене (нагревании и охлаждении) i m U RT 2M Работа газа • Работа, совершённая газом, равна произведению среднего давления газа на изменение его объёма Á = p ( V2 – V1) Геометрический смысл работы газа Работа,совершаемая газом, численно равна площади под кривой, изображающей изменение состояния газа на диаграмме р,V
