Физика 10 класс (Урок№24 - Первый закон термодинамики.)
Физика 10 класс
Урок№24 - Первый закон термодинамики.
мы узнаем:
- в чём заключается смысл первого закона термодинамики, адиабатного процесса и какие процессы называются обратимыми и необратимыми;
мы научимся:
- решать типовые задачи на вычисление термодинамических величин для различных процессов и на составление уравнения теплового баланса;
мы сможем:
- определять величину работы газа, изменение его внутренней энергии, приводить примеры проявления тепловых процессов в природе, быту и технике.
Закон сохранения энергии, записанный применительно к термодинамической системе, выглядит следующим образом:
Q=A′+ΔU,
где Q– количество теплоты, переданное системе;
A′– работа системы (газа);
ΔU– изменение внутренней энергии системы (газа).
Сообщенное системе количество теплоты расходуется на совершение системой работы против внешних сил и изменение внутренней энергии системы.к системе тела, то работа газа считается отрицательной, работа внешних тел положительной и A=–A′.
Тогда первый закон термодинамики лучше написать в виде ΔU=Q+A.
Применение первого закона термодинамики к изопроцессам:
– изотермический процесс, T=const,
ΔT=0;ΔU=0,Q=A′.
– изохорный процесс, V=const.
ΔV=0;A′=0.
Q=ΔU.
ΔU=32mMRΔT.
– изобарный процесс, p=const.
A′ больше 0,ΔV=0;
Q=ΔU+A′/
Q=5/2mMRΔT
Используя уравнение Менделеева–Клапейрона, получим
νR(T2−T1)=P(V2−V1)=P⋅ΔV;
Подстановка в уравнение первого закона термодинамики для количества теплоты дает
Q=ΔU+A=3/2νR(T2−T1)+P⋅ΔV=3/2P⋅ΔV+P⋅ΔV=5/2P⋅ΔV=5/2νR(T2−T1)=5/2νRΔT
Адиабатный процесс – процесс, протекающий без теплообмена, т.е. Q=0.
Тогда система может совершать работу либо за счёт уменьшения внутренней энергии(газ расширяется) A′=−ΔU
, либо за счёт работы внешних тел над системой(происходит сжатие газа) A=ΔU.
Уравнение теплового баланса:
Q1+Q2+Q3+Q4+...+Qn=0
Первый закон термодинамики не определяет направление тепловых процессов. Необратимыми называются такие явления, которые самопроизвольно протекают только в одном направлении; в обратном направлении они протекают только при внешнем воздействии.
Направление термодинамических процессов определяется вторым законом термодинамики. Первый и второй законы термодинамики позволяют сделать заключение о невозможности создания вечного двигателя I и II рода
Формулировка второго закона термодинамики: невозможно перевести тепло от менее нагретого тела к более нагретому телу при отсутствии других одновременных изменений в обеих системах или в окружающих их телах (или невозможен процесс, единственным результатом которого является передача энергии в форме теплоты от тела менее нагретого, к телу более нагретому).
Статистический характер второго закона термодинамики
Состояние макроскопической системы (например, газ в баллоне) может быть реализовано огромным числом микросостояний (комбинацией в расположении молекул). Вероятность того, что первоначально находившийся в какой-либо части объёма газ весь снова соберется в какой-то момент времени в той же его части очень мала. А при очень большом числе частиц – ничтожно мала.
Вероятность обратимых процессов, наоборот, тем больше, чем меньше число частиц в системе. Поэтому справедливость второго закона термодинамики определяется достаточно большим объёмом и достаточно большим числом частиц системы.
Так, например, ничтожно мала (реально равна 0) вероятность того, что спокойно висящий маятник начнет раскачиваться в результате одновременного, направленного в одну сторону удара всех молекул воздуха, до какого-то момента, двигавшихся хаотично по всем сторонам
Видео Физика 10 класс (Урок№24 - Первый закон термодинамики.) канала LiameloN School
Урок№24 - Первый закон термодинамики.
мы узнаем:
- в чём заключается смысл первого закона термодинамики, адиабатного процесса и какие процессы называются обратимыми и необратимыми;
мы научимся:
- решать типовые задачи на вычисление термодинамических величин для различных процессов и на составление уравнения теплового баланса;
мы сможем:
- определять величину работы газа, изменение его внутренней энергии, приводить примеры проявления тепловых процессов в природе, быту и технике.
Закон сохранения энергии, записанный применительно к термодинамической системе, выглядит следующим образом:
Q=A′+ΔU,
где Q– количество теплоты, переданное системе;
A′– работа системы (газа);
ΔU– изменение внутренней энергии системы (газа).
Сообщенное системе количество теплоты расходуется на совершение системой работы против внешних сил и изменение внутренней энергии системы.к системе тела, то работа газа считается отрицательной, работа внешних тел положительной и A=–A′.
Тогда первый закон термодинамики лучше написать в виде ΔU=Q+A.
Применение первого закона термодинамики к изопроцессам:
– изотермический процесс, T=const,
ΔT=0;ΔU=0,Q=A′.
– изохорный процесс, V=const.
ΔV=0;A′=0.
Q=ΔU.
ΔU=32mMRΔT.
– изобарный процесс, p=const.
A′ больше 0,ΔV=0;
Q=ΔU+A′/
Q=5/2mMRΔT
Используя уравнение Менделеева–Клапейрона, получим
νR(T2−T1)=P(V2−V1)=P⋅ΔV;
Подстановка в уравнение первого закона термодинамики для количества теплоты дает
Q=ΔU+A=3/2νR(T2−T1)+P⋅ΔV=3/2P⋅ΔV+P⋅ΔV=5/2P⋅ΔV=5/2νR(T2−T1)=5/2νRΔT
Адиабатный процесс – процесс, протекающий без теплообмена, т.е. Q=0.
Тогда система может совершать работу либо за счёт уменьшения внутренней энергии(газ расширяется) A′=−ΔU
, либо за счёт работы внешних тел над системой(происходит сжатие газа) A=ΔU.
Уравнение теплового баланса:
Q1+Q2+Q3+Q4+...+Qn=0
Первый закон термодинамики не определяет направление тепловых процессов. Необратимыми называются такие явления, которые самопроизвольно протекают только в одном направлении; в обратном направлении они протекают только при внешнем воздействии.
Направление термодинамических процессов определяется вторым законом термодинамики. Первый и второй законы термодинамики позволяют сделать заключение о невозможности создания вечного двигателя I и II рода
Формулировка второго закона термодинамики: невозможно перевести тепло от менее нагретого тела к более нагретому телу при отсутствии других одновременных изменений в обеих системах или в окружающих их телах (или невозможен процесс, единственным результатом которого является передача энергии в форме теплоты от тела менее нагретого, к телу более нагретому).
Статистический характер второго закона термодинамики
Состояние макроскопической системы (например, газ в баллоне) может быть реализовано огромным числом микросостояний (комбинацией в расположении молекул). Вероятность того, что первоначально находившийся в какой-либо части объёма газ весь снова соберется в какой-то момент времени в той же его части очень мала. А при очень большом числе частиц – ничтожно мала.
Вероятность обратимых процессов, наоборот, тем больше, чем меньше число частиц в системе. Поэтому справедливость второго закона термодинамики определяется достаточно большим объёмом и достаточно большим числом частиц системы.
Так, например, ничтожно мала (реально равна 0) вероятность того, что спокойно висящий маятник начнет раскачиваться в результате одновременного, направленного в одну сторону удара всех молекул воздуха, до какого-то момента, двигавшихся хаотично по всем сторонам
Видео Физика 10 класс (Урок№24 - Первый закон термодинамики.) канала LiameloN School
Показать
Комментарии отсутствуют
Информация о видео
Другие видео канала
![Первый закон термодинамики](https://i.ytimg.com/vi/PTUPgQf6PIk/default.jpg)
![Тепловой эффект хим. реакции. Энтальпия. Закон Гесса. Капучинка ^-^](https://i.ytimg.com/vi/7WcWyE_3PVc/default.jpg)
![ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ | ЕГЭ Физика 2020 | Николай Ньютон. Техноскул](https://i.ytimg.com/vi/YjZnFQDkEl4/default.jpg)
![ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ формула физика](https://i.ytimg.com/vi/mPlAFxlaL0I/default.jpg)
![Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия](https://i.ytimg.com/vi/VaQs-h483Eo/default.jpg)
![Физика 10 класс (Урок№23 - Внутренняя энергия. Работа. Количество теплоты.)](https://i.ytimg.com/vi/K6x3zdCQx-8/default.jpg)
![Первый закон термодинамики | Физика 10 класс #41 | Инфоурок](https://i.ytimg.com/vi/_6RttLdm45Y/default.jpg)
![ОБЖ 10 класс (Урок№4 - Чрезвычайные ситуации природного характера и защита от них.)](https://i.ytimg.com/vi/g7WnnxLphwg/default.jpg)
![Урок 167. Вычисление работы в термодинамике](https://i.ytimg.com/vi/RcVnXuQIBuE/default.jpg)
![Применение первого закона термодинамики к изопроцессам. 10 класс.](https://i.ytimg.com/vi/igcXzcCXc0I/default.jpg)
![Урок 171. Простейшие задачи на 1-й закон термодинамики](https://i.ytimg.com/vi/0YhM7n32mhg/default.jpg)
![Termodinamikanın Əsasları. Daxili enerji. Termodinamikada iş. Adiobatik proses.İstilik mühərrikləri.](https://i.ytimg.com/vi/Wmk3Z4QlIKg/default.jpg)
![ПЕРВЫЙ И ВТОРОЙ ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ](https://i.ytimg.com/vi/cFDgNCuIdns/default.jpg)
![Детский эфир "Термодинамика – тепловые явления и законы движения" в рамках рубрики "Физика на обед"](https://i.ytimg.com/vi/z3KYYUtM1t4/default.jpg)
![Урок 166. Предмет термодинамики. Внутренняя энергия тела](https://i.ytimg.com/vi/-9mmb6gjVwE/default.jpg)
![Урок 170. Количество теплоты. Первый закон термодинамики](https://i.ytimg.com/vi/xwnaNIelrQU/default.jpg)
![Энтропия и второй закон термодинамики (видео 6) | Энергия| Биология](https://i.ytimg.com/vi/Is79OTuNrGw/default.jpg)
![Урок 298. Электрический ток в жидкостях. Закон Фарадея для электролиза](https://i.ytimg.com/vi/dbbfYBmaTqs/default.jpg)
![Автоматическая коробка передач - как она работает?](https://i.ytimg.com/vi/QrNJd0n8YP4/default.jpg)
![Физика 11 класс (Урок№22 - Фотоэффект.)](https://i.ytimg.com/vi/4dZPduI3hR8/default.jpg)