Презентация Законы термодинамики Первый закон термодинамики является, в сущности, законом сохранения энергии, распространенным на все ма онлайн
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
Тип файла:
ppt / pptx (powerpoint)
Всего слайдов:
10 слайдов
Для класса:
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
Размер файла:
76.00 kB
Просмотров:
71
Скачиваний:
0
Автор:
неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
Содержание слайда: Законы термодинамики
Первый закон термодинамики является, в сущности, законом сохранения энергии, распространенным на все макроскопические тела. Любая макроскопическая система характеризуется в состоянии равновесия набором макроскопических параметров, таких, например, как давление, температура, намагниченность и т.д. Задание этих параметров определяет в термодинамике состояние или макроскопическое состояние системы. Вопрос о том, какими именно параметрами должно описываться состояние каждой конкретной макроскопической системы, выходит за рамки термодинамики
№2 слайд
Содержание слайда: Первый закон термодинамики постулирует существование внутренней энергии – некоторой функции состояния[1] , такой, что если к системе подводится тепло и над ней производится работа , то изменение внутренней энергии есть сумма подведенного тепла и совершенной работы:
Первый закон термодинамики постулирует существование внутренней энергии – некоторой функции состояния[1] , такой, что если к системе подводится тепло и над ней производится работа , то изменение внутренней энергии есть сумма подведенного тепла и совершенной работы:
. (2.21)
При этом ни работа, ни количество теплоты сами по себе не являются функциями состояния, они определяются процессом, происходящим с системой.
С точки зрения молекулярно-кинетических представлений, внутренняя энергия это механическая энергия, связанная с движением и взаимодействием атомов; равенство (2.21) можно рассматривать как обобщение (2.11) на все макроскопические системы.
№3 слайд
Содержание слайда: Сообщение телу некоторого количества теплоты может привести к изменению его температуры. Пусть - количество теплоты, сообщенное телу в некотором процессе, а - изменение температуры тела в этом процессе. Величину
Сообщение телу некоторого количества теплоты может привести к изменению его температуры. Пусть - количество теплоты, сообщенное телу в некотором процессе, а - изменение температуры тела в этом процессе. Величину
,
где - масса тела, называют удельной теплоемкостью тела, а величину
где - количество вещества – молярной теплоемкостью.
№4 слайд
Содержание слайда: Процесс прихода замкнутой термодинамической системы в состояние теплового равновесия характеризуется необратимостью – если система пришла в состояние равновесия, то в дальнейшем она неограниченно долго остается в этом состоянии и не может выйти из него самопроизвольно. Опыт показывает, что такая необратимость присуща не только всему процессу прихода в равновесие в целом, но и каждому его малому «шагу» в отдельности.
Процесс прихода замкнутой термодинамической системы в состояние теплового равновесия характеризуется необратимостью – если система пришла в состояние равновесия, то в дальнейшем она неограниченно долго остается в этом состоянии и не может выйти из него самопроизвольно. Опыт показывает, что такая необратимость присуща не только всему процессу прихода в равновесие в целом, но и каждому его малому «шагу» в отдельности.
№5 слайд
Содержание слайда: Если, например, привести два однородных тела с различной температурой в тепловой контакт, их температуры в конечном итоге станут одинаковыми, при этом на всех этапах установления теплового равновесия тепло всегда будет переходить от более нагретого тела к менее нагретому. В более сложной системе возможны процессы, при которых тепло переходит от менее нагретого тела к более нагретому, однако, такие процессы всегда сопровождаются другими, так, что любое внутреннее изменение в системе делает ее в целом «ближе» к состоянию равновесия
Если, например, привести два однородных тела с различной температурой в тепловой контакт, их температуры в конечном итоге станут одинаковыми, при этом на всех этапах установления теплового равновесия тепло всегда будет переходить от более нагретого тела к менее нагретому. В более сложной системе возможны процессы, при которых тепло переходит от менее нагретого тела к более нагретому, однако, такие процессы всегда сопровождаются другими, так, что любое внутреннее изменение в системе делает ее в целом «ближе» к состоянию равновесия
№6 слайд
Содержание слайда: Эту особенность тепловых процессов можно сформулировать в виде второго закона термодинамики: невозможны такие процессы, единственным конечным результатом которых был бы переход тепла от тела менее нагретого к телу более нагретому. Такая формулировка второго закона термодинамики называется формулировкой Клаузиуса.
Эту особенность тепловых процессов можно сформулировать в виде второго закона термодинамики: невозможны такие процессы, единственным конечным результатом которых был бы переход тепла от тела менее нагретого к телу более нагретому. Такая формулировка второго закона термодинамики называется формулировкой Клаузиуса.
№7 слайд
Содержание слайда: Можно предложить другую, эквивалентную формулировку второго закона, если заметить, что всегда существует возможность преобразовать в тепло любое количество механической работы, например, с помощью трения. Если бы были возможны процессы, единственным результатом которых был бы переход тепла в работу, то можно было бы использовать эту работу для нагревания более горячего тела. Значит, невозможны такие процессы, единственным конечным результатом которых было бы преобразование некоторого количества теплоты, полученного от тела в механическую работу. Эта формулировка называется формулировкой Кельвина.
Можно предложить другую, эквивалентную формулировку второго закона, если заметить, что всегда существует возможность преобразовать в тепло любое количество механической работы, например, с помощью трения. Если бы были возможны процессы, единственным результатом которых был бы переход тепла в работу, то можно было бы использовать эту работу для нагревания более горячего тела. Значит, невозможны такие процессы, единственным конечным результатом которых было бы преобразование некоторого количества теплоты, полученного от тела в механическую работу. Эта формулировка называется формулировкой Кельвина.
№8 слайд
Содержание слайда: Дальнейшие выводы из второго закона термодинамики удобнее всего получить с помощью метода, предложенного С. Карно, работы которого фактически и положили начало теоретической термодинамике. Карно рассматривал тепловые машины – устройства, которые преобразуют тепловую энергию в механическую работу
Дальнейшие выводы из второго закона термодинамики удобнее всего получить с помощью метода, предложенного С. Карно, работы которого фактически и положили начало теоретической термодинамике. Карно рассматривал тепловые машины – устройства, которые преобразуют тепловую энергию в механическую работу
№9 слайд
Содержание слайда: Схематически работу любой тепловой машины можно представить так. Тепловая машина обязательно имеет в своем составе рабочее тело или рабочее вещество – макроскопическое тело, которое и совершает механическую работу (рис.17). Рабочее тело совершает в ходе работы машины цикл или циклический процесс – процесс, при котором конечное состояние совпадает с начальным.
Схематически работу любой тепловой машины можно представить так. Тепловая машина обязательно имеет в своем составе рабочее тело или рабочее вещество – макроскопическое тело, которое и совершает механическую работу (рис.17). Рабочее тело совершает в ходе работы машины цикл или циклический процесс – процесс, при котором конечное состояние совпадает с начальным.
№10 слайд
Содержание слайда: Поскольку внутренняя энергия рабочего тела после совершения им цикла не изменяется, работа в цикле может совершаться только за счет того, что рабочему телу передается некоторое количество теплоты от нагревателя – тела, имеющего постоянную температуру . Согласно второму закону термодинамики, невозможен процесс, единственным результатом которого было бы преобразование теплоты целиком в работу. Поэтому, некоторое количество теплоты должно передаваться при циклическом процессе холодильнику – телу, находящемуся при температуре , меньшей, чем
Поскольку внутренняя энергия рабочего тела после совершения им цикла не изменяется, работа в цикле может совершаться только за счет того, что рабочему телу передается некоторое количество теплоты от нагревателя – тела, имеющего постоянную температуру . Согласно второму закону термодинамики, невозможен процесс, единственным результатом которого было бы преобразование теплоты целиком в работу. Поэтому, некоторое количество теплоты должно передаваться при циклическом процессе холодильнику – телу, находящемуся при температуре , меньшей, чем