2.2.7 Первый закон термодинамики

Видеоурок 1: Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия



Видеоурок 2: Первый закон термодинамики. Решение задач



Лекция: Первый закон термодинамики

Первый закон термодинамики

При рассмотрении предыдущих вопросов мы отметили, что для изменения внутренней энергии газа его можно нагреть или же совершить над ним работу. Эти два процесса могут происходить отдельно или же одновременно. Но, несмотря на это, они оба приводят к изменению энергии структурных единиц.

В таком случае, можно сделать вывод, что изменение внутренней энергии газа равно сумме количеству переданной теплоты и совершенной над ним работой.


Данная формула является первым законом термодинамики.

Данный закон можно перефразировать: если газу передается какое-то количество теплоты, то она идет на возможность совершить им работу и изменить свою внутреннюю энергию.

В данном случае А - это работа, совершаемая над газом внешними силами, а АI - работа самого газа. Как уже было сказано, эти величины равны по модулю, но имеют противоположные знаки.

Первый закон термодинамики для изопроцессов

1. Изотермический процесс

Так как при данном процессе температура остается неизменна, то все количество энергии, которое может быть передано газу, идет только на совершение работы, без изменения внутренней энергии, которая повлекла бы за собой изменение температуры.

2. Изохорный процесс

В данном случае не происходит изменение объема, а это значит, что работа над газом не совершается. Следовательно, все полученное тепло идет на его нагревание, а значит, изменяется внутренняя энергия.

3. Изобарный процесс

Во время изобарного нагревания для сохранения постоянного давления газ должен находиться под свободным поршнем, который способен перемещаться при нагревании. В результате этого происходит изменение его объема. А это значит, что внутренняя энергия газа изменяется во время совершения работы и при теплообмене.

4. Адиабатический процесс

Данный процесс происходит в том случае, когда не происходит теплообмена с окружающей средой.  Данный процесс может протекать только в том случае, когда газ изолирован от внешней среды.  

Сосуд, который не позволяет производить теплообмен, называется сосудом Дьюара, иначе говоря - термос.

Во время адиабатного процесса все изменения с газом происходят настолько быстро, что он не успевает отдать или взять тепло. Поэтому первый закон термодинамики имеет следующий вид:
 
Предыдущий урок
Следующий урок

Больше интересных статей:

  • 3.3 Классификация органических веществ. Номенклатура органических веществ (тривиальная и международная)
  • 2.2 Характерные химические свойства и получение простых веществ - металлов: щелочных, щелочноземельных, алюминия; переходных элементов (меди, цинка, хрома, железа)
  • 1.2.4 Общая характеристика неметаллов IVA – VIIA групп в связи с их положением в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева и особенностями строения их атомов
  • 2.1.3 «Просвещенный абсолютизм». Законодательное оформление сословного строя
  • 1.2.1 Возникновение государственности у восточных славян. Князья и дружина. Вечевые порядки. Принятие христианства
  • Оставить комментарий