Термодинаміка

Related posts:

1. Неможливість створення вічного двигуна Довгий час вчені робили спроби створення вічного двигуна, т. є. Такого пристрою, який здійснювало б механічну роботу тільки за рахунок внутрішньої енергії, не отримуючи енергії ззовні. З першого закону термодинаміки випливає неможливість створення такого двигуна. Дійсно, якщо до системи не підводять енергію, т. Е. Q = 0, то робота буде відбуватися тільки за рахунок внутрішньої […]...
2. Термодинаміка (формули) Внутрішня енергія одного моля одноатомного ідеального газу: Робота газу при розширенні (стисканні): Перший закон термодинаміки ΔU = Q – A; Q = ΔU + A. Рівняння Пуассона для адіабати: Робота газу в адіабатичному процесі: A = CV(T2 – T1). Формула Р. Майєра: Cp = CV + R. Молярна теплоємність при постійному об’ємі: Молярна теплоємність твердого […]...
3. Перший закон термодинаміки – коротко Нагадаємо, що внутрішню енергію макроскопічної системи можна змінити шляхом теплопередачі або при здійсненні роботи. Припустимо, що над системою одночасно відбувається робота А ‘і їй повідомляється деяка кількість теплоти Q. Наприклад, газ, що знаходиться в циліндрі під поршнем, стискають і передають йому деяку кількість теплоти. Механічна енергія системи при цьому не змінюється. Отже, Зміна внутрішньої енергії […]...
4. Термодинаміка і статистична фізика Модель термодинамічної системи (класичний приклад – газ в посудині під поршнем) можна розглядати як варіант моделі суцільного (безперервної) середовища. Специфіка термодинаміки визначається особливими термодинамічними величинами: температурою T, кількістю теплоти Q, внутрішньою енергією U, ентропією S44. Ці параметри вводяться поряд з типовими для безперервного середовища параметрами тиску і щільності. Крім того, в рівноважної термодинаміки, про яку […]...
5. Другий початок термодинаміки Причиною всіх змін тієї ж води в природі є дію ще одного фундаментального закону природи, відомого під назвою другого закону термодинаміки. При контакті двох тіл з різною температурою тіло, що має вищу температуру, віддає деяку кількість теплоти і остигає, а тіло, що має більш низьку температуру, отримує деяку кількість теплоти і нагрівається. Відповідно до першого […]...
6. Теплова смерть Всесвіту Відповідно до другого початку термодинаміки, якщо в ізольованій системі мають місце незворотні процеси, то ентропія такої системи може тільки зростати. Реальні процеси, як свідчить досвід, є незворотними. Вони супроводжуються мимовільним перетворенням енергії в теплоту (розсіювання енергії). При цьому внаслідок теплообміну температури тіл вирівнюються. Такі процеси йдуть відповідно до закону збереження енергії і з законом зростання […]...
7. Оборотні і необоротні процеси. Незворотність теплових процесів Оборотним називається процес, який відповідає таким умовам: Його можна провести в двох протилежних напрямках; В кожному з цих випадків система і навколишні її тіла проходять через одні й ті ж проміжні стану; Після проведення прямого та зворотного процесів система і навколишні її тіла повертаються до вихідного стану. Всякий процес, що не задовольняє хоча б одній […]...
8. Перший закон термодинаміки – фізика Перший закон термодинаміки – це окремий випадок закону збереження енергії, головного закону природи. Він показує, від яких причин залежить зміна внутрішньої енергії. Закон збереження енергії. До середини XIX ст. численні досліди довели, що Важливо механічна енергія ніколи не пропадає безслідно. Падає, наприклад, молот на шматок свинцю, і свинець нагрівається. Сили тертя гальмують тіла, які при […]...
9. Другий закон термодинаміки – фізика Перший закон термодинаміки не накладає ніяких обмежень на напрями перетворень енергії з одного виду в інший і на напрям переходу теплоти між тілами, вимагаючи тільки збереження повного запасу енергії в замкнутих системах. Другий закон термодинаміки відображає спрямованість природних процесів і визначає обмеження на можливі напрямки енергетичних перетворень в макроскопічних системах. Як і будь фундаментальний закон, […]...
10. Перший початок термодинаміки для ізопроцесів Ще стародавній людині було відомо, що шляхом тертя можна отримати вогонь. Але тільки в XIX в. пізнання цього явища отримало кількісне вираження і набуло значення наукового принципу – принципу еквівалентності теплоти і роботи. Р. Клаузіус назвав еквівалентність теплоти і роботи першим початком термодинаміки: “У всіх випадках, коли з теплоти з’являється робота, витрачається пропорційне отриманої роботі […]...
11. Рух тепла Які процеси можуть протікати в ізольованій системі мимовільно? Чи залежить зміна внутрішньої енергії системи від шляху (способу) її переходу з одного стану в інший? Чи достатньо тільки закону збереження енергії для опису можливих мимовільних процесів в ізольованих системах. Урок-лекція ПЕРШИЙ ЗАКОН (ПЕРШЕ ПОЧАТОК) ТЕРМОДИНАМІКИ. Уявімо, що ми вивчаємо систему матеріальних тіл (це може бути сукупність […]...
12. Перший закон термодинаміки: визначення Перше начало (перший закон) термодинаміки – це закон збереження і перетворення енергії для термодинамічної системи. Відповідно до першого початку термодинаміки, робота може відбуватися тільки за рахунок теплоти або якоїсь іншої форми енергії. Отже, роботу і кількість теплоти вимірюють в одних одиницях – джоулях (як і енергію). Перший початок термодинаміки був сформульований німецьким вченим Ю. Л. […]...
13. Другий і третій початок термодинаміки Термодинамічний опис різних фізичних процесів з використанням тільки першого закону термодинаміки є неповним, оскільки не враховує факту існування в природі незворотних процесів. Для побудови адекватної теорії треба було введення додаткового постулату, що отримав назву другого початку термодинаміки. Введення цього почала дозволило розділити опис рівноважних (оборотних) і нерівноважних (необоротних) процесів. До категорії оборотних відносяться процеси, для […]...
14. Кількість теплоти Термодинаміка – наука, яка вивчає зв’язок між речовиною роботою і теплотою. Над удосконаленням цієї науки трудилися такі вчені як Гіббс, Карно, Джоуль, Клаузіус, Кельвін та ін. Вони допомогли пояснити сенс теплопровідності речовини і теплоємності, теплоти фазових переходів, теплового розширення тіл. Теплотою в термодинаміки називають внутрішню кінетичну енергію речовини, яка визначається хаотичними рухами складових речовини: атомів […]...
15. Еквівалентність теплоти і роботи Перший закон термодинаміки відображає той факт, що внутрішня енергія системи може бути змінена як у процесі здійснення роботи, так і в результаті теплопередачі. Робота і кількість теплоти є заходами зміни внутрішньої енергії системи при різних процесах. Очевидно, що внутрішня енергія системи може бути змінена на одне і те ж значення тільки при передачі їй деякої […]...
16. Термодинаміка утворення розчинів Розчинення високомолекулярних речовин прийнято розглядати як процес змішування двох рідин. Аналогія між розчиненням високомолекулярної речовини і змішанням двох рідин не є формальною, а відповідає самому суті явища. Так, обмежене набухання високомолекулярної речовини відповідає процесу обмеженого змішання, а необмежене набрякання, що переходить у розчинення, – процесу необмеженого змішання. Мимовільне розчинення ВМС при постійному тиску повинно супроводжуватися […]...
17. Три початка термодинаміки Аналогами трьох законів Ньютона в механіці, є три початку в термодинаміки, які пов’язують поняття “тепло” і “робота”: Нульовий початок термодинаміки говорить про термодинамічній рівновазі. Перший початок термодинаміки – про збереження енергії. Другий закон термодинаміки – про теплових потоках. Третій закон термодинаміки – про недосяжність абсолютного нуля. Загальна (нульовий) початок термодинаміки Загальна (нульове) початок термодинаміки говорить, […]...
18. Принцип роботи холодильної машини У теплових двигунах робота здійснюється за рахунок енергії, отриманої від нагрівача. При цьому кількість теплоти, отримана від нагрівача, частково йде на здійснення роботи, а частково передається холодильника. Виникає питання, як здійснити зворотний процес, т. Е. Як передати енергію від менш нагрітого тіла більш нагрітого. Другий закон термодинаміки забороняє такий процес, якщо він єдиний. Однак він […]...
19. Другий закон термодинаміки Як і перший закон, другий закон термодинаміки представляє собою узагальнений опис явищ природи. У своїй класичній”формулюванні він стверджує неможливість побудови машини, що працює постійно за рахунок тепла, що переноситься від менш нагрітого до більш нагрітого тіла. Цю формулювання можна спростити, сказавши, що теплота завжди переноситься в напрямку зменшення температури, подібно молекулам стисненого газу, які завжди […]...
20. Доповідь на тему “Перетворення енергії” На можливості різних видів енергії перетворюватися один в одного засновано безліч сучасних технологій – від гідроелектростанцій до ядерної зброї. Крім того, це відображає найважливіші особливості прийнятній для людського сприйняття реальності. Фундаментальний принцип Принцип збереження енергії – фундаментальний і до цього дня не спростований закон природи. Він є наслідком більш глибокого твердження про однорідності часу. Чи […]...
21. Що вивчає молекулярна фізика і термодинаміка Молекулярна фізика виходить з уявлень про те, що всі тіла складаються з найдрібніших частинок – молекул і атомів. Частинки рухаються і взаємодіють один з одним, а фізичні властивості тіл пояснюються характером цього руху і взаємодії. Найпростішою моделлю молекулярної фізики служить ідеальний газ. У цій моделі ми нехтуємо розмірами частинок, їх внутрішньою будовою і взаємодією один […]...
22. Третій закон термодинаміки – доповідь Пам’ятайте красиве слово “ентропія”? Для тих, хто призабув, нагадаємо, і спробуємо розповісти про те, що таке ентропія таке простими словами: Ентропія – це міра хаосу в будь-якій системі. В якості системи може виступати Ваш письмовий стіл або каструля з борщем, або навіть ця, ну як її… Всесвіт! Чим менше в системі порядку, тим більше ентропія. […]...
23. Принцип Ле Шательє-Брауна Розглянуте вище опис оборотних термодинамічних процесів за допомогою термодинамічних потенціалів не дозволяє зробити висновок про стійкість того чи іншого рівноважного стану. Загальна умова стійкості рівноваги ізольованих систем може бути сформульовано на основі закону зростання ентропії. З цього закону випливає, що зростання ентропії ізольованої системи відбувається до тих пір, поки в ній не загасають всі незворотні […]...
24. Другий закон термодинаміки, незворотність Другий закон термодинаміки У шкільному курсі фізики ми вивчаємо спрощені процеси, використовуємо приблизні моделі. Однак в реальному житті багато вивчені закони застосувати практично неможливо. Довго час вчені намагалися винайти вічний двигун першого роду. Основним його відміну є здійснення роботи без додаткової допомоги. Тобто для нього не потрібно використовувати паливо. Всі процеси в ньому відбуваються без […]...
25. Неможливість вічного двигуна першого роду Відповідно до першого початку термодинаміки система, яка поставлена ​​в такі умови, що вона не може отримувати теплоту від оточуючих її тіл, може здійснювати роботу лише за рахунок убутку своєї внутрішньої енергії. Будь-яка система має певний запас внутрішньої енергії, тому і робота, яку вона може зробити, обмежена запасами в нутренней енергії і з цієї причини є […]...
26. Закон збереження енергії Нехай деякий матеріальне тіло взаємодіє з іншими нерухомими тілами, причому всі сили взаємодії є потенційними. Позначимо кінетичну енергію тіла в деякий початковий момент часу K0, а потенційну енергію його взаємодії з іншими тілами в той же момент часу U0, через K, U – позначимо кінетичну і потенційну енергії в довільний момент часу. У цьому випадку […]...
27. Ентропія і термодинамічна ймовірність Другий закон термодинаміки стверджує, що всі необоротні процеси (а такими є практично всі теплові процеси, в усякому разі, всі процеси, які протікають природно) йдуть так, що ентропія тіл, які беруть у них участь, зростає, прагнучи до максимального значення. Максимальне значення ентропії досягається тоді, коли система приходить в рівноважний стан. Разом з тим вище вже зазначалося, […]...
28. Теплові двигуни в фізиці Ми знаємо, що досконала над тілом роботи є один із способів зміни його внутрішньої енергії: вчинена робота як би розчиняється в тілі, переходячи в енергію безладного руху і взаємодії його частинок. Тепловий двигун – це пристрій, який, навпаки, витягує корисну роботу з “хаотичної” внутрішньої енергії тіла. Винахід теплового двигуна радикально змінило вигляд людської цивілізації. Принципову […]...
29. Питома теплота плавлення речовини Отже, для перетворення твердого тіла в рідину мало довести його до температури плавлення. Необхідно додатково (вже при температурі плавлення) повідомити тілу деяку кількість теплоти ^ пл для повного руйнування кристалічної решітки (т. Е. Для проходження ділянки BC). Ця кількість теплоти йде збільшення потенційної енергії взаємодії частинок. Отже, внутрішня енергія розплаву в точці C більше внутрішньої […]...
30. Перетворення енергії: закон збереження енергії Уявіть собі ревучий водоспад. Грізно шумлять потужні потоки води, іскряться на сонці краплі, біліє піна. Красиво, чи не так? Але з точки зору фізика все набагато складніше, ніж здається на перший погляд… Перетворення одного виду механічної енергії в інший А як ви вважаєте, чи володіє ця стихія енергією? Ніхто не буде сперечатися з тим, що […]...
31. Теплова машина Карно Спочатку дослідження в області термодинаміки – науки, що вивчає перетворення енергії в тепло і роботу, – в основному концентрувалися на функціонуванні двигунів і на те, як в них використовується паливо (наприклад, вугілля). “Батьком термодинаміки” частіше за інших називають Сади Карно – завдяки його праці “Роздуми про рушійну силу вогню і про машини, здатні розвивати цю […]...
32. Нагрівання провідників електричним струмом Електричний струм нагріває провідник. Це явище нам добре відоме. Пояснюється воно тим, що вільні електрони в металах або іони в розчинах солей, кислот, лугів, переміщуючись під дією електричного поля, взаємодіють з іонами або атомами речовини провідника і передають їм свою енергію. В результаті роботи електричного струму внутрішня енергія провідника збільшується. Досліди показують, що в нерухомих […]...
33. Закон збереження зарядів Енергія не єдине в природі, що підкоряється закону збереження. До числа законів збереження, які Ричард Фейнман називав великими, крім уже відомих нам законів збереження енергії та імпульсу, відноситься також закон збереження електричних зарядів. Існує повний електричний заряд ізольованої системи, який при будь-яких змінах залишається постійним. Коли ви втрачаєте заряд в одному місці, він завжди виявляється […]...
34. Механічна енергія Енергія є мірою руху і взаємодії будь-яких об’єктів в природі. Є різні форми енергії: механічна, теплова, електромагнітна, ядерна… Досвід показує, що енергія не з’являється нізвідки і не зникає безслідно, вона лише переходить з однієї форми в іншу. Це сама загальне формулювання закону збереження енергії. Кожен вид енергії являє собою деяке математичне вираження. Закон збереження енергії […]...
35. Кількість теплоти: доповідь Мірою зміни внутрішньої енергії в процесі теплопередачі є кількість теплоти. Кількість теплоти позначається буквою Q, одиниця кількості теплоти – джоуль. Кількість теплоти Q, отримане або віддане тілом масою т в процесі теплопередачі, розраховується за формулою: Q = cm (T2 – T1), Де c – питома теплоємність речовини, T2 – початкова температура тіла, T1 – кінцева […]...
36. Чи можливий вічний двигун? Сучасна наука на це питання дає однозначну відповідь – ні, “вічний двигун” побудувати неможливо, оскільки в такому випадку буде порушений один з головних законів природи – закон збереження енергії, який говорить, що енергія не створюється, і не пропадає безслідно, вона тільки переходить з однієї форми в іншу. Відповідно до даного закону, вчені вважають, що у […]...
37. Внутрішня енергія – коротко Теплові явища можна описувати за допомогою величин (макроскопічних параметрів), вимірюваних такими приладами, як манометр і термометр. Ці прилади не реагують на вплив окремих молекул. Теорія теплових процесів, в якій не враховується молекулярну будову тіл, називається термодинамікою. У термодинаміки розглядаються процеси з погляду перетворення теплоти в інші види енергії. Пригадайте з курсу фізики основної школи, що […]...
38. Перенесення тепла: калорія, питома теплоємність З точки зору фізики теплота – це енергія, яка переноситься від фізичних тіл з більш високою температурою до тіл з більш низькою температурою (вимірюється в джоулях). З молекулярної точки зору теплоту можна охарактеризувати, як міру енергії руху молекул усередині фізичного тіла. Якщо ця енергія не буде залишати межі тіла, то воно не буде втрачати температуру. […]...
39. Закон збереження моменту кількості руху Якщо поки не торкатися будови атома, а говорити тільки про те світі, який ми можемо спостерігати безпосередньо, то треба згадати ще один закон збереження – закон збереження моменту кількості руху. Ми не будемо говорити про цей закон докладно, скажемо тільки, що він пов’язаний з криволінійним рухом тіла і особливо важливий при обертальному русі: швидко катящееся […]...
40. Класифікація реакцій за тепловим ефектом За тепловим ефектом реакції поділяють на екзотермічні і ендотермічні. Екзотермічні реакції – це реакції, що супроводжуються виділенням енергії у формі теплоти (+ Q). До таких реакцій відносяться майже всі реакції з’єднання. Винятки – реакція азоту з киснем з утворенням оксиду азоту (II) – ендотермічна: N2 + O2 = 2NO – Q Реакція газоподібного водню з […]...