2.1. Укажите все возможные формулировки I и II законов термодинамики. Укажите их авторов.
2.2. Охарактеризуйте основные термодинамические процессы идеального газа. Ответ выполните в виде таблицы.
Первое начало термодинамики – частный случай общего закона сохранения энергии применительно к термодинамическим явлениям. Он устанавливает связь между количеством теплоты, полученной или выделенной в процессе, количеством полученной или произведенной работы и изменением внутренней энергии системы. Одной из основных формулировок первого закона является следующая: тепло, сообщенное системе в каком-либо процессе, расходуется на приращение внутренней энергии системы и совершение работы.
2-я формулировка: энергия изолированной термодинамической системы остается неизменной независимо от того, какие процессы в ней протекают.
3) увеличение внутренней энергии системы равно сообщенной системе теплоте за вычетом произведенной системой внешней работы;
4) подведенная к системе теплота затрачивается на увеличение внутренней энергии системы и на совершение внешней работы.
Из закона сохранения энергии вытекает еще одна формулировка первого закона термодинамики – невозможность создания вечного двигателя ( perpetuum mobile) первого рода, который производил бы работу, не затрачивая на это энергии.
Современная формулировка первого начала термодинамики по внешнему балансу и дальнейшие разработки термодинамики выполнены Р.Клаузиусом (1850─1851 гг.) и У. Томсоном (Кельвином) (1851─1857 гг.). Важнейшим моментом в построении первого начала явилось введение Томсоном (Кельвином) понятия внутренней энергии термодинамических систем.
Второй закон термодинамики
Первый закон термодинамики описывает количественные соотношения между параметрами термодинамической системы, имеющими место в процессах преобразования тепловой энергии в механическую и наоборот, но не устанавливает условия, при которых эти процессы возможны. Эти условия, необходимые для преобразования одного вида энергии в другой, раскрывает второй закон термодинамики.
Существует несколько формулировок этого закона, и каждая из них имеет одинаковое смысловое содержание. Здесь приведены наиболее часто упоминающиеся формулировки второго закона термодинамики.
1. Для превращения теплоты в механическую работу необходимо иметь источник теплоты и холодильник, температура которого ниже температуры источника, т. е. необходим температурный перепад.
2. Нельзя осуществить тепловой двигатель, единственным результатом действия которого было бы превращение теплоты какого-либо тела в работу без того, чтобы часть теплоты не передавалась другим телам.
3. Теплота не может сама по себе переходить от менее нагретого тела к более
нагретому без затраты внешней работы.
4.. Самопроизвольное протекание естественных процессов возникает и развивается при отсутствии равновесия между участвующей в процессе термодинамической системой и окружающей средой.
5. Самопроизвольно происходящие в природе естественные процессы, работа которых может быть использована человеком, всегда протекает лишь в одном направлении. Ход самопроизвольно протекающих процессов происходит в на -правлении, приводящем к установлению равновесия термодинамической системы с окружающей средой, и по достижении этого равновесия процессы прекращаются.
6. Процесс может протекать в направлении, обратном самопроизвольному процессу, если энергия для этого заимствуется из внешней среды.
Название «второе начало термодинамики» и исторически первая его формулировка (1850) принадлежат Рудольфу Клаузиусу (1850): невозможен процесс, единственным результатом которого является получение системой теплоты от одного тела и передача её другому телу, имеющему более высокую температуру, чем первое («Теплота не может переходить сама собой от более холодного тела к более тёплому». В 1851 г. другую формулировку второго закона дал британский физик и механик Уильям Томсон, лорд Кельвин. Постулат Томсона (Кельвина) гласит: «Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара».
Большие заслуги в этой области следует отметит таких ученых как: Сади Карно, Стефана Больцмана и ряда других ученых.
№
п/п Название
термодинамического
процесса
Его определение
Уравнение
процесса
Примеры процесса
1
изохорный термодинамический процесс, который происходит при постоянном объёме. p/T = R/v =
= const, Нагревание или ох-лаждение газа в герметическом сосуде.
2
изобарный термодинамический процесс, который происходит при постоянном давлении. v/T = R/p = =const процесс реализуется в ДВС (двигателях внутреннего сгорания
3
изотермический
термодинамический процесс, который происходит при постоянной температуре.
pv = RT = =const Хранения газа, жидкости в термостатах, сосуде Дьюара.
4
адиабатический
(изоэнтропийный) термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством
pvk = const,
k-показатель адиабаты
Процесс дросселирования (процесс резкого расширения газа при прохождении узкого канала)
5
политропный термодинамический процесс, во время которого
теплоёмкость газа остаётся неизменной.
pvn= const.
n-показатель политропы
Процессы 1,2,3,4—являются частными случаями процесса 5, но с разными показателями n…
user969511 5.0
Два высших образования (менеджмент в информационных технологиях, автоматизация технологических процессов).+аспирант философского факультета и лингвистики. Стаж: больше 5 лет работы над рефератами,докладами,решениями тех,лингв и эконом задач
На странице представлен фрагмент
Уникализируй или напиши новое задание с помощью нейросети
Похожие работы
Руководитель Комитета по земельным ресурсам представил на рассмотрение главе администрации N-ского муниципального района предложения относительно мест
Руководитель Комитета по земельным ресурсам представил на рассмотрение главе администрации N-ского муниципального района предложения относительно местоположения земельных участков, которые следует...
Токсичные элементы как загрязняющие вещества пищевых продуктов предельно допустимые концентрации в пищевых продуктах
Токсичные элементы как загрязняющие вещества пищевых продуктов, предельно допустимые концентрации в пищевых продуктах Часть выполненной работыВ результате воздействия загрязненной окружающей среды, а...