Термодинамиканың бірінші заңы. Газдың және будың жұмысы
жүктеу/скачать 2.48 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Термодинамиканың бірінші заңы
- , мұндағы - ішкі энергиясының өзгерісі, – жылу мөлшері, – сыртқы күштердің жұмысы.
- Жылу құбылыстары үшін бұл энергияның сақталу заңы термодинмиканың бірінші заңы деп аталады.
- Газдың және будың жұмысы
- Бірінші ретті мәңгілік қозғалтқыш
- Тапсырма №1
- Тапсырма №2
- Назарларыңызға рахмет!!!
Термодинамиканың бірінші заңы. Газдың және будың жұмысыЖалғасова СымбатОқу мақсаты:
Термодинамиканың бірінші заңыЕгер дененің ішкі энергиясы бір уақытта екі тәсілмен де өзгерсе, онда бұл үдеріс үшін энергияның сақталу заңы мына түрге келеді:,мұндағы - ішкі энергиясының өзгерісі, – жылу мөлшері, – сыртқы күштердің жұмысы.Бір күйден екінші күйге ауысқан дененің ішкі энергиясының өзгерісі денеге берілген жылу мөлшері мен сыртқы күштердің істеген жұмысының қосындыларына тең.Жылу құбылыстары үшін бұл энергияның сақталу заңы термодинмиканың бірінші заңы деп аталады.Дененің ішкі энергиясын өзгертудің екі тәсілі бар: жылуберілу және сыртқы күштердің әсерінен механикалық жұмыс жасау. Газдың және будың жұмысыГаздың жұмысын анықтайық: ,мұндағы – газдың қысым күші, – поршеннің орын ауыстыруы.Газдың қысым күшін түсірілген газ қысымының поршень бетінің ауданына көбейтіндісі түрінде жазсақ:. Осыдан, .Алынған теңдіктен , мұндағы – газ көлемінің өзгеруі, сонда: . Жылжымалы поршень бекітілмегендіктен, цилиндрдің сыртқы және ішкі қысымы бірдей болады. Демек, поршеньге сыртынан және ішінен әсер ететін қысым күштері де тең болады. Сондықтан сыртқы күштердің жұмысы, қарама-қарсы бағытталғандықтан, қарама-қарсы таңбалы газ жұмысының мәніне тең болады: Алынған теңдеуді орындарына қойсақ, термодинамиканың бірінші заңы мына түрге келеді: . 1-сурет. Газды (буды) қыздырғанда, ол жұмыс жасайды p = Бірінші ретті мәңгілік қозғалтқышБұл қозғалтқыш құрылғының ішкі энергиясының есебінен механикалық жұмыс атқарады дегенді білдіреді. Газдың ішкі энергиясының үздіксіз төмендей беруі мүмкін емес, қозғалтқыш жұмыс жасауын тоқтатады. Демек, термодинамиканың бірінші заңы бірінші ретті мәңгі қозғалтқыш болмайды дегенге алып келедіТермодинамиканың бірінші заңы бірінші ретті мәңгі қозғалтқыш болмайды дегенге алып келеді. Мәңгі қозғалтқыш – отын немесе басқа энергия қорын жұмсамай-ақ механикалық жұмыс жасай алатын қозғалтқыш (2-сурет). Жылу мәшинелерінде жұмыс қыздырғыштың жылу энергиясының арқасында атқарылады. Демек, мәңгі қозғалтқыш ешқандай жылу энергиясын шығындамай-ақ жұмыс жасауы керек: Q=0. Термодинамиканың бірінші заңы негізінде бұл үдеріс үшін немесе 2-сурет. Мәңгі қозғалтқыштың моделі Тапсырма №1.2 МПа тұрақты қысымда 3 л-ден 10 л-ге дейін көлемі ұлғайған газ қандай жұмыс жасайды?Жауабы:
Тапсырма №2.Ұлғаюы кезінде 2500 Дж жұмыс жасаған сутекке қанша жылу мөлшері берілген? Сутектің ішкі энергиясы өзгерген жоқ. Жауабы:, , олай болса жылу мөлшері де . 0,4 -тен 900л-ге дейін көлемі ұлғайған газ 500 Дж жұмыс жасаған. Егер ол жұмыс жасау кезінде өзгермеген болса, газдың қысымы қаншаға тең болған? Тапсырма №3. Жауабы:
Денеге 2 кДж жылу мөлшері берілген. Сыртқы күштердің жұмысы 500 Дж болса, онда дененің ішкі энергиясының өзгерісін есептеңіз. Тапсырма №4. Жауабы: 2,5 кДж
Назарларыңызға рахмет!!!Назарларыңызға рахмет!!!жүктеу/скачать 2.48 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|