Первый закон термодинамики как форма закона сохранения и превращения энергии

Как известно, уравнение первого закона термодинамики — закона сохранения и превращения энергии — в дифференциальной форме записывается следующим образом [c.5]

Основу термодинамики составляют два фундаментальных закона, которые обобщают закономерности существующих в природе явлений. Первый закон термодинамики устанавливает количественное соотношение в процессах взаимного преобразования энергии и представляет собой приложение всеобщего закона сохранения и превращения энергии к тепловым процессам. Второй закон термодинамики характеризует направление естественных (необратимых) процессов и определяет качественное отличие теплоты от других форм передачи энергии. Этот закон связан с принципом существования энтропии. [c.7]

Первый закон термодинамики устанавливает возможность превращения различных форм энергии друг в друга и определяет, в каких количественных соотношениях эти взаимные превращения осуществляются. Таким образом, первый закон термодинамики является законом сохранения и превращения энергии, отражающим особенности вечно движущейся и вечно изменяющейся материи. [c.52]

Универсальный закон Ломоносова получил свою конкретизацию и дальнейшее развитие, когда, почти через 100 лет, из наблюдений над тепловыми и механическими явлениями было установлено количественное взаимоотношение при превращении тепловой энергии в возникающую взамен нее механическую энергию и наоборот. Это и составляет содержание первого закона термодинамики, являющегося одной из формулировок закона сохранения и превращения энергии. Всеобщность этого закона и его философское содержание показаны в следующей формулировке, принятой Ф. Энгельсом в Диалектике природе (Госполитиздат, 1948, стр. 180) , Любая форма движения способна и вынуждена при определенных для каждого случая условиях превращаться, прямо или косвенно, в любую другую форму движения. В такой всеобщности по форме и содержанию этот закон есть абсолютный закон природы (там же, стр. 181). [c.28]

Г. Первый закон термодинамики (П.4.5.2°) не позволяет определить, в каком направлении может происходить термодинамический процесс. Например, основываясь на законе сохранения и превращения энергии, нельзя предвидеть, в каком направлении будет происходить теплообмен между двумя телами, нагретыми до различных температур с точки зрения первого закона термодинамики одинаково возможен как переход энергии в форме теплоты от более нагретого тела к менее нагретому, так и обратный переход. Первый закон термодинамики допускает создание вечного двигателя второго рода. Так называется двигатель, в котором рабочее тело, совершая круговой процесс, получало бы энергию в форме теплоты от одного внешнего тела и целиком передавало бы ее в форме работы другому внешнему телу. Примером такого двигателя могло бы служить периодически действующее устройство, выкачивающее внутреннюю энергию океанов и передающее ее в форме работы другим телам. [c.149]

Первый закон термодинамики является основой термодинамической теории и имеет огромное прикладное значение при исследовании термодинамических процессов, так как позволяет установить их энергетические балансы. Первый закон термодинамики фактически является законом сохранения и превращения энергии, отражающим особенности вечно движущейся и вечно изменяющейся материи. Впервые закон сохранения и превращения энергии в четкой форме был установлен М. В. Ломоносовым. Сущность этого закона, как известно, состоит в том, что энергия не создается и не уничтожается, различные формы энергии могут превращаться одна в другую в строго эквивалентных соотношениях. Это позволило Ф. Энгельсу сформулировать закон сохранения и превращения энергии, а следовательно, и первый закон термодинамики, следующим образом ... любая форма движения способна и вынуждена при определенных для каждого случая условиях превращаться прямо или косвенно в любую другую форму движения Это означает, что если 1 кг газа в рассматриваемой системе, которая находится в равновесии с окружающей, средой, сообщается q единиц теплоты и при этом изменение внутренней энергии 1 кг газа составляет А[/, то как бы исчезнувшее количество теплоты представится разностью q— А 7, и если этот килограмм газа совершает количество ра- [c.25]

Уравнение энергии описывает процесс переноса теплоты в материальной среде. При этом ее распространение связано с превращением в другие формы энергии. Закон сохранения энергии применительно к процессам ее превращения формулируется в виде первого закона термодинамики, который и является основой для вывода уравнения энергии. Среда, в которой распространяется теплота, предполагается сплошной она может быть неподвижной (например, массив твердого тела) или движущейся (например, капельная жидкость или газ, в дальнейшем для них будет использоваться общий термин— жидкость). Поскольку случай движущейся среды является более общим, используем выражение первого закона термодинамики для потока (см. 18) [c.265]

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]

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

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]

Закон сохранения энергии устанавливает, что энергия не создается, не уничтожается и что одна форма энергии может переходить в другую при этом превращение совершается таким образом, что определенное количество одной формы энергии переходит в равное количество другой формы энергии. Первый закон термодинамики устанавливает количественную зависимость между подводимой к системе теплотой, ее внутренней энергией и совершаемой системой работой. [c.28]

Говоря о первом начале термодинамики, необходимо подробно остановиться на законе сохранения и превращения материи и энергии в самом общем его понимании. Этот закон утверждает, что материя может бесконечно переходить из одной формы в другую, и эти превращения обязательно сопровождаются энергетическими изменениями. [c.35]

Первый закон термодинамики есть закон сохранения и превращения энергии при любых процессах, происходящих в изолированной системе, ее полная энергия не изменяется. Этот, по словам Ф. Энгельса, абсолютный закон природы свидетельствует о том, что движение материи нееотворимо и неуничтожаемо оно может лишь переходить из одних форм в другие. Различные [c.15]

После этого разъясняется сущность первого закона термодииа-микп, закона сохранения энергии и второго закона термодинамики. Здесь записано Приведенные два основных закона составляют основатю термодинамики — науки, занимающейся исследованием законов превращения теплоты в работу и обратно. Первый закон этой сравнительно новой науки, определяюп ий соотношение, в котором совершается превращение теплоты в работу и обратно, был сформулирован Майером в 1842 г., а второй закон, определяющий полезное действие наиболее совершенных тепловых машин, был открыт Сади Карно в 1824 г. В окончательной форме этот закон был выражен Клаузиусом и Томсоном в начале 50-х годов прошлого столетия . Как видим, Брандт, так же как и Орлов, полагал, что открытие второго закона термодинамики принадлежит Карно. [c.81]

Анализ особенностей тепловых процессов, выполненный Р. Клаузиусом, был далеко не очевиден, но логически безупречен. Обратив внимание на то, что формулировка второго закона термодинамики носит качественный характер, он задался целью найти его математическую форму. Он считал необходимым связать второй закон с некоторой характерной физической величиной, аналогично тому, как первый закон оказался связанным с существова1шем энергии, явился законом ее сохранения и превращения. Максимальный КПД идеальной тепловой машины, как впервые показал С. Карно, определяется соотношением [c.81]

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]

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]

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]

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]

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]

Для исследований и описаний процессов изменения состояния тел окружающей нас природы, сопровождающихся как количественным перераспределением различных форм материального Движения, так и качественными взаимопревращениями одной формы в другую, может служить основной принцип сохранения и превращения энергии. Частный случай последнего, ограниченный рассмотрением лищь тепловых явлений, устанавливает эквивалентность тепловой и механической энергии и известен под названием первого закона термодинамики. Однако для полного описания тепловых явлений первый закон недостаточен. [c.60]

Экспериментальным обоснованием первого закона является опыт Джоуля, который доказал эквивалентность механической и тепловой энергий, продемонстрировав возможность полного превращения механической работы в тепло. Если тепло рассматривать как одну из форм энергии, то его необходимо учитывать и при формулировке закона сохранения энергии. Первый закон термодинамики как раз и является, в частности, законом сохранения тепловой и механической энергй , [c.15]

Термодинамика основана на нескольких фундаментальных законах, обобщаюпщх накопленный человечеством опыт наблюдений над превращениями энергии. Первый закон термодинамики известен как закон сохранения энергии. Это означает, что в таких процессах, как падение камня, плавление льда или химическая реакция, энергия не создается и не уничтожается. Она передается из одной части Вселенной в другую или превращается из одной формы в другую, но в сумме всегда остается постоянной. [c.289]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...