Первое начало термодинамики— закон сохранения и превращения энергии

Первое начало термодинамики — закон сохранения и превращения энергии. 2.2. Внутренняя энергия и энтальпия. 2.3. Аналитическое выражение первого начала термодинамики. 2. 4 Теплоемкость. [c.6]

Методологическое значение первого начала термодинамики—закона сохранения и превращения энергии [c.45]

Термодинамика возникла из потребностей теплотехники . Развитие производительных сил стимулировало ее создание. Широкое применение в начале XIX в. паровой машины поставило перед наукой задачу теоретического изучения работы тепловых машин с целью повышения их коэффициента полезного действия. Это исследование было проведено в 1824 г. французским физиком, инженером Сади Карно, доказавшим теоремы, определяющие наибольший коэффициент полезного действия тепловых машин. Эти теоремы позволили впоследствии сформулировать один из основных законов термодинамики — второе начало. В 40-х годах XIX в. в результате исследований Майера и Джоуля был установлен механический эквивалент теплоты и на этой основе открыт закон сохранения и превращения энергии, называемый в термодинамике ее первым началом. Энгельс назвал его великим основным законом движения , устанавливающим основные положения материализма. Закон сохранения и превращения энергии имеет как количественную, так и качественную стороны. Количественная сторона закона сохранения и превращения энергии состоит в утверждении, что энергия системы является однозначной функцией ее состояния и при любых процессах в изолированной системе сохраняется, превращаясь лишь в строго определенном количественном соотношении эквивалентности из [c.10]

Первое начало термодинамики выражает количественную сторону закона сохранения и превращения энергии в применении к термодинамическим системам. [c.12]

Первое начало термодинамики является математическим выражением количественной стороны закона сохранения и превращения энергии в применении к термодинамическим системам. Оно было установлено в результате экспериментальных и теоретических исследований в области физики и химии, завершающим этапом которых явилось открытие эквивалентности теплоты и работы, т. е. обнаружение того, что превращение теплоты в работу И работы в теплоту осуществляется всегда в одном и том же строго постоянном количественном соотношении. [c.36]

Установление принципа эквивалентности было последним этапом в формировании количественной стороны закона сохранения и превращения энергии, вследствие чего дата установления этого принципа обычно отождествляется с датой открытия первого начала термодинамики. [c.30]

Всеобщий закон сохранения и превращения энергии трансформируется в термодинамике в первое начало или первый закон термодинамики . Его положения будут рассмотрены в главе IV. [c.26]

Главнейшими началами термодинамики являются первое начало термодинамики, выражающее всеобщий закон природы — закон сохранения и превращения энергии, [c.5]

Все рассуждения и выводы, изложенные в предыдущих главах, прямо или косвенно основывались на законе сохранения и превращения энергии. С точки зрения этого закона принципиально возможен любой процесс, не противоречащий первому началу термодинамики. Так, например, если внешняя работа не затрачивается, то при теплообмене между двумя телами, по закону сохранения и превращения энергии, теплота, отданная одним телом, равна приобретенной другим. На вопрос, какое из этих двух тел отдает теплоту, а какое получает, т. е. в каком направлении протекает процесс, первое начало термодинамики ответа не дает. [c.103]

Закон сохранения и превращения энергии, который в применении к термодинамическим явлениям носит название первого начала термодинамики, как известно, отвергает возможность осуществления вечного двигателя, т. е. установки, которая из ничего создавала бы энергию. В отличие от этого второе начало термодинамики опровергает возможность осуществления вечного двигателя второго рода, т. е. машины непрерывного действия, которая, используя получаемую теплоту от какого-либо источника, нацело преобразует ее в работу. Отметим, что последнее не противоречит первому началу термодинамики. [c.104]

Уравнение Бернулли по формулам (14.19) и (14.20), так же как уравнение первого начала термодинамики, выражает закон сохранения и превращения энергии в потоке. Но в отличие от первого начала уравнение Бернулли выражает закон сохранения только через механические величины. Поэтому, если в процессе преобразования энергии вследствие трения происходит потеря кинетической энергии или технической работы, а в общем случае их алгебраической суммы [d (ш /2) + б/г], это должно быть учтено дополнительным членом б/ р. При этом вместо (14.19) и (14.20) получим [c.202]

Первое начало термодинамики представляет собой приложение к тепловым явлениям всеобщего закона природы — закона сохранения и превращения энергии. [c.7]

Первый закон, или первое начало термодинамики представляет собой частный случай всеобщего закона природы — закон сохранения и превращения энергии и материи. Первый закон термодинамики был открыт и сформулирован Г. Гессом, Р. Майером, Д. Джоулем, и Г. Гельмгольцем в 40-х годах XIX столетия. Основные идеи этого закона были высказаны М. В. Ломоносовым еще в 1748 г. [c.24]

Вывод дифференциального уравнения распространения тепла основан на применении закона сохранения и превращения энергии. Для тепловых процессов этот закон выражается в виде первого начала термодинамики, которое для единицы объема движущейся среды можно записать в виде уравнения [c.16]

Закон сохранения и превращения энергии, приведенный к форме, удобной для термодинамического анализа, носит название первого закона (первого начала) термодинамики. [c.94]

Это утверждение составляет сущность первого начала термодинамики, которое является частным выражением закона сохранения и превращения энергии- [c.25]

Система термодинамики, разработанная Клаузиусом, долгое время считалась классической. Характерной особенностью этой системы является то, что она опирается на два основных начала первое начало — закон сохранения и превращения энергии (применительно к тепловым и механическим явлениям) и второе начало — закон возрастания энтропии, который по своему существу является принципом односторонности в развитии природы. Это построение термодинамики сохранилось и по настоящее время. [c.15]

Таким образом, первое начало термодинамики представляет собой характерную для термодинамики форму выражения закона сохранения и превращения энергии в виде положения, что изменение внутренней энергии системы равно сумме количеств воздействия. В случае термомеханической системы изменение внутренней энергии равно сумме количества теплоты и работы. [c.30]

Неправильно думать, что первое и второе начала термодинамики представляют собой два независимых, взаимно несвязанных принципа. Уже Ф. Энгельс со всей очевидностью показал, что второе начало, понимаемое как универсальный принцип, несовместимо с законом сохранения и превращения энергии, противоречит ему, так как, не требуя изменения энергии в количественном от-нощении, оно утверждает качественное вырождение энерги , потерю энергией основного ее свойства — способности к превращениям. [c.139]

Первое начало термодинамики представляет собой математическую формулировку количественной стороны закона сохранения и превращения энергии. Этот закон постулируется как результат теоретических и экспериментальных исследований. [c.262]

Первый закон термодинамики (или первое начало термодинамики) есть не что иное, как закон сохранения и превращения энергии. Он справедлив для всех без исключения тел, участвующих в любых явлениях и процессах, и является, следовательно, универсальным законом природы. [c.7]

Первое начало термодинамики — это закон сохранения и превращения энергии. Оно утверждает, что определенному количеству теплоты соответствует вполне определенное количество работы Q=AW, где А — тепловой эквивалент работы. [c.35]

К числу основных законов термодинамики относится прежде всего первое начало термодинамики, которое представляет собой количественное выражение закона сохранения и превращения энергии. Этот закон носит всеобщий характер и используется всюду, где возникает не- [c.5]

Термодинамика — дедуктивная наука. Она основывается на этих законах, главным образом на законе сохранения и превращения энергии (первое начало), на законе об энтропии (второе начало) и на целом ряде других положений, вытекающих из опыта. [c.10]

Первое начало термодинамики является математическим выражением количественной стороны закона сохранения и превращения энергии. Оно было установлено в результате экспериментальных и теоретических исследований в естествознании. [c.21]

В основе термодинамического подхода, наиболее общего к исследованию процессов, лежат законы сохранения и превращения энергии (первое начало термодинамики) и принцип увеличения энтропии при необратимых процессах (второе начало термодинамики). Абстрагируясь от физической структуры материалов и процессов, протекающих в трибосистеме, термодинамика оперирует энергетическими показателями и критериями, базирующимися на этих показателях. [c.151]

Закон Гесса, как это ясно из предыдущего, является следствием первого начала термодинамики и представляет собой выражение этого начала для превращений энергии в химических реакциях. Исторически закон Гесса был открыт до того, как был сформулирован закон сохранения энергии. [c.487]

Первое начало термодинамики представляет собой частную форму приложения к тепловым процессам всеобщего закона природы — закона превращения и сохранения энергии. Аналитическое выражение первого начала термодинамики для бесконечно малого процесса имеет вид [c.11]

В течение да сячелетий естествоиспытатели и изобретатели безуспешно пытались сконструировать машину, которая могла бы неограни-ченно совершать работу без потребления энергии от,внешнего источника, - перпетуум мобиле (вечный двигатель). Чтобы остановить поток многочисленных предложений и проектов, Французская Академия наук еще в конце ХУШ века приняла решение рассматривать изобретения перпетуум мобиле только тогда, когда вместе с проектом будет представлена действующая модель. Этой модели, естественно, никому не удалось создать. Однако еще и сегодня существуют фантазеры, придумывающие все новые и новые неосуществимые конструкции. Обычно изобретатели относят свои неудачи за счет каких-то мелких ошибок или недостатков, но эти "мелочи" оказьшаются принципиально неустранимыми. Неудачи привели ученых к вьгаоду, что перпетуум мобиле противоречит некоторому всеобщему закону природы. Этот закон есть закон сохранения и превращения энергии (первое начало термодинамики). Он утверждает, что энергия не может ни возникать из ничего, ни уничтожаться отдельные виды энергии могут лишь переходить друг в друга. Таким образом, перпетуум мобиле (первого рода) противоречит закону сохранения и превращения энергии, поэтому его создание невозможно. [c.59]

После крушения теории теплорода теплота окончательно рассматривается как энергия движения составляющих тело материальных частиц (атомов, молекул). Но между теплотой и механической энергией вскоре обнаружились принципиальные отличия. Например, при торможении автомобиля его тормозные колодки нагреваются, но обратный процесс абсолютно невозможен — сколько бы мы ни нагревали колодки, автомобиль все равно останется на месте. Закон сохранения и превращения энергии, раскрывая количественную сторону превращений энергии, ничего не говорит о принцигшальных качественных отличиях между ее различными формами. Можно указать на другие принципиальные особенности тепловых явлений. Одним из самых очевидных наблюдений является то, что при различных видах работы часть энергии выделяется в виде теплоты. В природе существует тенденция к необратимому превращению различных видов энергии в теплоту, поскольку обратное превращение тепла в работу, за исключением изотермических процессов, невозможно. Другой, не менее очевидной особенностью тепловых явлений является то, что нагретые тела всегда стремятся прийти в равновесие с окружающей средой. Но и в этих процессах передачи теплоты существует односторонность, которую Р. Клаузиус сформулировал в качестве тепловой аксиомы Теплота не может сама собой переходить от тела холодного к телу горячему . Значение этого положения оказалось настолько важным, что его стали рассматривать как одну из формулировок второго начала термодинамики. Л. Больцман писал Наряду с общим принципом (законом сохранения и превра]цения энергии. — О. С.) механическая теория тепла установила второй, малоутешительным образом ограничивающий первый, так называемый второй закон механической теории тепла. Это положение формулируется следующим образом работа может без всяких ограничений превращаться в теплоту обратное превращение тепла в работу или совсем невозможно, или возможно лишь отчасти. Если и в этой формулировке второй принцип является неприятным дополнением к первому, то благодаря своим последствиям он становится гораздо фатальнее . [c.79]

Исторически термодинамика возникла из потребностей теплотехники. Развитие производительных сил стимулиров.ало ее создание. Широкое применение в начале XIX в. паровой машины поставило перед наукой задачу теоретического изучения работы тепловых машин с целью повышения их коэффициента полезного действия. Это исследование было проведено в 1824 г. в первом сочинении по термодинамике французским физиком и инженером Сади Карно, доказавшим теоремы, определяющие наибольший коэффициент полезного действия тепловых машин. Эти теоремы позволили впоследствии сформулировать один из основных законов термодинамики — второе начало. В 40-х годах XIX в. в результате исследований Майера и Джоуля был установлен механический эквивалент теплоты и на этой основе открыт закон сохранения и превращения энергии, называемый в термодинамике ее первым началом. Энгельс назвал его великим основным законом движения . [c.9]

Будучи феноменологической теорией, термодинамика исходит из понятий, данных опытом, и базируется на нескольких экспериментально установленных законах. К числу ее основных законов относятся первое начало термодинамики, представляющее собой частную форму всеобщего закона природы — закона сохранения и превращения энергии — применительно к теплорым явлениям, и второе начало термодинамики, характеризующее направление протекающих в природе макроскопических процессов. [c.7]

К числу основных законов термодинамики относится прежде всего первое начало термодинамики, представляющее собой количественное выражение закона сохранения и превращения энергии. Этот закон утверждает, что невозможен процесс возникновения или исчезновения энергии, что энергия изолированной системы при всех изменениях этой системы сохраняет постоянную величину. Этот закон носит всеобщий характер используется всюду, где возникает необходимость в определении, например, теплоты или работы. Из этого закона, в частности, следует вывод о невозможности построения вечного двигателя (Perpetuum mobile) первого рода, который был бы в состоянии производить работу без получения энергии извне. [c.5]

Первое начало термодинамики — математическое выражение закона сохранения и превращения энергии применительно к тепловым процессам в его наиболее общей форме. Открытию закона сохранения и превращения энергии предшествовали многочисленные экспериментальные и теоретические исследования в области физики и химии, развитие тепловых двигателей в XVIII и XIX столетиях, установление принципа, исключающего построение вечного двигателя первого рода (1775 г.), открытие закона Г. И. Гесса (1840) и, наконец, принципа эквивалентности (1842—1850 гг.) как завершающего этапа в открытии закона сохранения и превращения энергии. [c.29]

Первое начало термодинамики есть ие что itnoe, как специфическое выражение закона сохранения и превращения энергии для термодинамической системы эта специфика заключается в том, что в системе наряду с совершением работы и получением теплоты изменяется внутренняя энергия. [c.39]

Однако работ, в которых бы формулировались и исследовались общие принципы классификации, известно мало (см., например, [34, 35]). И вместе с тем множество трудов посвящено непосредственно разработке классификаций наук, форм движения, видов взаимодействий, физических явлений, а в последнее время — элементарных частиц. Классификации же видов энергии ни философы, ни физики, ни инженеры внимания не уделяли, если не считать произвольных перечислений видов энергии, приводимых с начала XIX в. Гровом, Ренкиным, Майером, Гельмгольцем, Планком и авторами многочисленных учебников но физике, начиная с Хвольсона и кончая Фейнманом. Даже само понятие классификация видов энергии употребляется очень редко. В качестве примеров таких работ можно назвать Лекции по термодинамике К. А. Путилова, изданные впервые в 1939 г. [36], и монографию О законе сохранения и превращения энергии Р. Г. Геворкяна, изданную в 1960 г. [37]. Однако в первой книге нет обоснования приводимых перечислений видов энергии для различных наук, а во второй книге при наличии обоснований и даже закона сохранения вида энергии нет... классификации. [c.22]

Важнейшее значение для Ф. и всего естествознания имело открытие закона сохранения энергии, связавшего воедино все явления природы. В сер. 19 в. опытным путём была доказана эквивалентность кол-ва теплоты и работы и, т. о., установлено, что теплота представляет собой не какую-то гипотетич. сохраняющуюся субстанцию — теплород, а особую форму энергии. В 40-х гг. 19 в. Р. Ю. Майер (R. J. Meyer), Дж. Джоуль (J. Joule) и Г. Гельмгольц (Н. L. Helmholtz) независимо друг от друга открыли закон сохранения и превращения энергии. Закон сохранения энергии стал осн. законом термодинамики — теории тепловых явлений, в к-рой не учитывается молекулярное строение тел этот закон получил название первого начала термодинамики. [c.312]

Первое начало термодинамики представляет собой приложение к термодинамическим системам закона сохранения и превращения энергии, являющегося наиболее общим универсальным законом природы, применимым ко всем явлениям и ироцеюсам. [c.24]

Переходя к постановке в учебниках отдельных положений термодинамики, можно сказать, что в них большое внимание стало уделяться начала.м термодинамики и их значению как основам научного мировоззрения. Первый закон термодинамики в большинстве учебников трактуется как частный случай общего абсолютного закона природы — закона сохранения и превращения энергии, имеющего неограниченную применимость, устанавливающего общность и взаимо-преврашаемость различных форм двил<енпя, позволяющего явлення природы рассматривать как переход одних форм движения материи в другие, как закон, отрицающий возможность создания вечного двигателя первого рода, т. е. такого двигателя, который без затраты ка-кой-либо энергии. мог бы производить работу. [c.286]

В заключение заметим следующее. Из того обстоятельства, что первое начало термодинамики есть не что иное, как закон сохранения энергии в применении к тепловым процессам, не следует, что это есть формулировка частного случая закона сохранения энергии. В действительности формулировка закона сохранения энергии в термодинамике является самой широкой, так как отображает изменение любого вида энергии (тепловой, механической, электромагнитной, химической и т. д.). Термодинамику определяют иногда как учение о взаимной связи, существующей во всех явлениях природы между теплотой и другими видами энергии. В этом определении теплота занимает особое положение, так как все виды энергии могут быть полностью превращены в тепловую, иными словами, всегда возможно построить такую периодически действующую машину, которая в каждом цикле превращала бы механическую или электромагнитную энергию в тепловую в то же время невозможно согласно второму началу термодинамики, к изучению которого мы перехрдим, построить такую периодически действующую машину, в каждом цикле которой происходило бы полное превращение взятой от теплового резервуара теплоты в механическую или электромагнитную энергию. [c.35]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...