Термодинамика. Работа в термодинамике презентация

О.А.

Санкт-Петербургское государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «ПОЖАРНО-СПАСАТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ «Санкт-петербургский центр подготовки спасателей»»

давления направлена в сторону перемещения (расширения); при сжатии работа газа отрицательна, т.к. сила и перемещение (сжатия) направлены противоположно.
Работа внешних сил, наоборот, положительна при сжатии газа и отрицательна при расширении.
При сжатии газа его внутренняя энергия увеличивается за счёт работы внешних сил. При расширении сам газ совершает работу, поэтому теряет часть внутренней энергии.

сжатие

расширение

стороны газа на поршень: F = рS, гдеS - площадь поршня.

При подъеме поршня на высоту газ совершает работу

где ΔV - изменение объема газа

отличаться только знаком:

Работа, совершаемая термодинамической системой при постоянном давлении, равна

простое геометрическое истолкование.
Построим график зависимости давления газа от объема (рис. 41) . Здесь площадь прямоугольника abcd, ограниченная графиком p1 = const, осью V и отрезками ab и cd, равными давлению газа, численно равна работе.

неизменным.
Например, при изотермическом процессе оно убывает обратно пропорционально объему (рис. 42). В этом случае для вычисления работы нужно разделить общее изменение объема на малые части, вычислить элементарные (малые) работы, а потом все их сложить. Работа газа по-прежнему будет численно равна площади фигуры, ограниченной графиком зависимости p от V, осью V и отрезками ab и cd, равными давлениям p1, p2 в начальном и конечном состояниях.

исчезает: количество энергии неизменно, она только переходит из одной в формы в другую.

Под внутренней энергией термодинамической системы понимают кинетическую энергию теплового движения ее молекул и потенциальную энергию их взаимодействия. Она зависит от параметров состояния V,T . Внутренняя энергия идеального одноатомного газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре:

энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе:

ΔU = A + Q

то первый закон термодинамики можно сформулировать по-другому:

Q = ΔU + AI

Количество теплоты, переданное газу, равно сумме изменения его внутренней энергии и работы, совершенной газом.

Так как работа газа и работа внешних сил вследствие 3-го закона Ньютона равны по модулю и имеют противоположный знак:
A = –AI

с окружающей средой.

Линия на термодинамической диаграмме состояний системы, изображающая равновесный (обратимый) адиабатический процесс, называется адиабатой.