I закон термодинамики – это закон сохранения энергии, распространенный на тепловые явления.

 Scientists

Энергия не может быть создана или уничтожена; она передается от одной системы к другой и превращается из одной формы в другую

Термодинамическаясистема— совокупность макроскопических тел,которые могут взаимодействовать между собой и с другими телами (внешнейсредой) — обмениваться с ними энергией и веществом, отделенная от внешней среды реальной или воображаемой оболочкой.

TDSistema

Первый закон термодинамики

Количество теплоты Q, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и совершение работы над внешними телами

Zakon

Следствие: любая машина (любой двигатель) может совершать работу только за счет получения извне некоторого количества теплоты или уменьшения своей внутренней энергии.

Вечный двигатель первого рода (совершающий бОльшую работу, чем полученное количество теплоты) не возможен – таков вывод из первого закона термодинамики.

Невозможен вечный двигатель, совершающий работу, не получая энергии извне

Vech3

Невозможен вечный двигатель, совершающий бОльшую работу, чем полученное количество теплоты

Vech2

 

I закон термодинамики в применении к изопроцессам

 

Изохорный

V = const

Газ работы не совершает

 V

При изохорном нагревании тепло поглощается телом
(
Q>0) и его внутренняя энергия увеличивается.

При изохорном охлаждении тепло отдается внешним телам (Q<0).

Изотермический

T = const

Внутренняя энергия не изменяется

 T

Количество теплоты, полученное газом при изотермическом расширении, превращается в работу над внешними телами. При изотермическом сжатии, работа внешних сил, произведенная над газом, превращается в тепло, которое передается окружающим телам.

Изобарный

p = const

 p

При изобарном расширении тепло поглощается газом
(
Q>0) и газ совершает положительную работу.

При изобарном сжатии (Q<0) тепло отдается внешним телам. В этом случае работа совершается над газом (A<0). Температура и внутренняя энергия уменьшаются.

Адиабатный

Q = 0

Процесс, протекающий в отсутствие теплообмена с окружающими телами

 Q

Газ совершает работу за счет убыли внутренней энергии:

при адиабатическом расширении газ совершает положительную работу, при этом его внутренняя энергия уменьшается. Это приводит к уменьшению его температуры. Вследствие этого давление убывает быстрее, чем при изотермическом расширении.

Adiabata

arrowrleft                                                                   arrowright