Первый и второй законы термодинамики Первый закон термодинамики

Для получения численных значений эмпирических температур следует обратиться к первому и второму законам термодинамики. Первый закон термодинамики просто констатирует сохранение энергии при условии, что учитывается не только работа, совершаемая над системой, но и обмен теплом через стенки с окружающей средой. Если система в остальных отношениях изолирована, то внутренняя энергия и, представляющая собой экстенсивную величину, может только увеличиваться при совершении над системой некоторой работы. Однако если система термически не изолирована и в результате некоторого процесса переходит из термодинамического состояния А в другое состояние В, то работа совершаемая над системой, разумеется, зависит от того, каким способом система осуществляет переход из состояния А в состояние В. С другой стороны, увеличение внутренней энергии равно и в—и А независимо от способа совершения работы. Следовательно, для термически не изолированной системы увеличение внутренней энергии и в — и а отлично от Разность Q мы назовем количеством теплоты, которая, таким образом, служит мерой отклонения от адиабатических условий. Следовательно, для любого термодинамического процесса, начинающегося в состоянии А и завершающегося в состоянии В, изменение внутренней энергии определяется выражением [c.15]

Основой термодинамики как науки являются два закона, полученных на основании опыта — первый и второй законы термодинамики. Первый закон термодинамики устанавливает количественную меру при переходе одного вида энергии в другой и является частным случаем всеобщего закона сохранения и превращения энергии. Второй закон термодинамики имеет более ограниченный характер и приложим к телам, имеющим конечные размеры, но состоящим из большого числа частиц — атомов и молекул. Этот закон устанавливает направление тепловых процессов, протекающих в природе, -и условия преобразования теплоты в работу. [c.8]

Термодинамика в узком смысле этого термина —отрасль физики, которая изучает свойства вещества в состоянии равновесия при некоторых изменениях температуры, давления и химического состава. Она основана на двух положениях, выведенных из опыта и называемых первым и вторым законами термодинамики. Первый закон утверждает, что [c.9]

В теории теплообмена используются первый и второй законы термодинамики. Первый закон как одна из форм закона сохранения энергии лежит в основе уравнений теплового баланса (уравнения теплопередачи). Второй закон термодинамики определяет направление процесса переноса теплоты, что учитывается введением соответствующего знака в расчетных уравнениях и формулах. Однако для описания конкретных физических условий, в которых происходит перенос теплоты, в теории теплообмена используются и другие, более частные физические законы (закон Фурье, второй закон Ньютона, закон Планка и др.). [c.207]

Уравнения (4-4.4) — (4-4.6) получаются на основании первого и второго законов термодинамики, применяемых к материалам, состояние которых (давление, свободная энергия и т. п.) определяется только текущими значениями Г и F. Уравнения (4-4.5) и (4-4.6) представляют собой ограничения, налагаемые законами термодинамики на допущения о состоянии материала в том смысле, что запрещается постулировать такие уравнения состояния, скажем, для А -а Р, которые не удовлетворяют (4-4.5). В последующем рассмотрении увидим, как получаются соответствующие уравнения (или ограничения) для материалов с памятью. Мы столкнемся с тем дополнительным осложнением, что напряженное состояние нельзя, вообще говоря, рассматривать как изотропное. [c.149]

Связь между изменениями температуры в пространстве и во времени устанавливается на основе первого и второго законов термодинамики и закона Био-Фурье и выражается дифференциальным уравнением теплопроводности. [c.116]

Второй закон термодинамики. Первый закон термодинамики устанавливает эквивалентность тепловой и механической анергии и количественное соотношение при переходе одного вида энергии в другой, ничего не говоря об условиях, при которых этот переход возможен. Превращение работы в теплоту в общем не связано с затруднениями и ограничениями так, например, работа трения, работа сжатия, работа, затрачиваемая на обратный цикл Карно, полностью переходит в теплоту работу любого двигателя путем торможения можно полностью перевести в теплоту. Совершенно иначе обстоит дело с переводом тепла в работу. В круговом процессе Карно, который, как было сказано, является идеальным и наиболее экономичным циклом, теплота не может быть полностью превращена в работу часть тепла в цикле не используется, являясь своего рода отбросом, переходит с высшего температурного уровня на низший и, таким образом, в известной степени обесценивается, понижает свое качество. Далее, как мы. видели, для использования в круговом процессе Карно теплоты источника необходимо наличие охладителя, т. е. тела более низкой температуры, чем источник, — необходим температурный перепад. [c.102]

Соотношения (1.84) и (1.86) называют соответственно первой и второй формой записи первого закона термодинамики. [c.54]

Работа расширения и располагаемая работа находятся соответственно по первой и второй формам записи первого закона термодинамики, т.е. [c.86]

При обычном подходе некоторый вид представления первого и второго законов термодинамики приводит к так называемым уравнениям Максвелла, из которых мы рассмотрим здесь в качестве примера лишь следующее А — свободная энергия Гельм- [c.147]

Сущность первого и второго законов термодинамики. [c.20]

Исходя из уравнений первого и второго законов термодинамики [c.140]

Так как производные характеристических функций определяют физические свойства вещества, то дифференциальные уравнения термодинамики выражают количественные связи между различными физическими свойствами вещества, вытекающие из первого и второго законов термодинамики. [c.154]

Первым и вторым законами термодинамики устанавливается существование двух функций состояния — энергии и энтропии. Оба закона формулируют полностью только для закрытых систем, но понятия энергии и энтропии используются более широко, в любых термодинамических системах. Ни энергию, ни энтропию нельзя измерить непосредственно, это вспомогательные физические величины. Нахождение их не является конечной целью термодинамического анализа, однако они позволяют реализовать в принципе уже сформулированные на основе постулатов термодинамики возможности количественного расчета других интересующих свойств равновесных систем. [c.41]

Подставляя найденное в соответствии с уравнением (1.147), в уравнение (1.135), получим полезное для дальнейшего следствие первого и второго законов термодинамики [c.31]

Рассмотрим класс задач механики деформируемых сред, в которых основную роль играет взаимодействие внутренних напряжений и деформаций влиянием температуры и других немеханических параметров можно пренебречь. В этих задачах соотношения, вытекающие из первого и второго законов термодинамики, не нужны и полученные выше соотношения можно рассматривать как системы уравнений. [c.32]

Естественно, что незамкнутыми будут и системы, учитывающие влияние температурных и иных воздействий немеханической природы и вытекающие из первого и второго законов термодинамики. [c.33]

По идее Томсона, к изучению процесса деформирования тела применимы первый и второй законы термодинамики. Предположим, [c.62]

Если и, Q, А, S суть внутренняя энергия, количество тепла, работа внешних сил и энтропия, соответственно отнесенные к единице объема тела, то в случае малых деформаций по первому и второму законам термодинамики имеем [c.63]

Во втором издании учебника в первой части более подробно рассмотрены вопросы трактовки первого и второго законов термодинамики, реальных газов значительно переработаны разделы химической термодинамики, дифференциальных уравнений термодинамики, паровых и парогазовых циклов включены разделы, посвященные эксергетическому методу исследования, термодинамике плазмы, термодинамике необратимых процессов. [c.3]

Можно объединить математические выражения первого и второго законов термодинамики в одном уравнении [c.74]

Первый и второй закон термодинамики с учетом знаков, принятых Б термохимии (убыль внутренней энергии положительна, а теплота, сообщенная системе, отрицательна), можно записать в следующем виде [c.200]

В учебном пособии рассмотрены первый и второй законы термодинамики, процессы изменения состояния газов и паров, термодинамические основы работы компрессоров, циклы тепловых установок. Изложены основы теории и рассмотрены конструкции паровых и газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания, а также компрессоров. [c.672]

Объединенное уравнение первого и второго законов термодинамики дает следующее соотношение для теплоты Qp, поглощаемой в процессе увеличения поверхности раздела фаз [c.80]

Теория упругости базируется на идеализированной модели упругой сплошной среды, которая характеризуется тем, что любое тело, состоящее из такой гипотетической среды, после снятия нагрузки полностью восстанавливает свою первоначальную форму. В процессе деформирования в теле накапливается определенный запас энергии, возможно изменение температуры и других параметров, характеризующих состояние изучаемого объекта. Подойдем к описанию этих явлений с позиций первого и второго законов термодинамики. [c.216]

Дифференциальные соотношения аналитически обобщают первый и второй законы термодинамики и достаточно широко используются при проведении теоретических и экспериментальных исследованиях свойств реальных газов. На основе имеющегося уравнения состояния реальных газов, дифференциальные уравнения термодинамики позволяют вычислять значения физических величин, входящих в это уравнение состояния. Наряду с этим дифференциальные уравнения позволяют оценить точность и термодинамическую ценность предлагаемых уравнений состояния реальных газов, что, несомненно, имеет большое практическое и прикладное значение. Одновременно практическое значение дифференциальных уравнений состоит и в том, что, устанавливая связь между физическими величинами, они позволяют сократить число получаемых из опыта данных о свойствах тел за счет возможности определения части из них расчетным путем. [c.55]

Дифференциальные соотношения термодинамики аналитически обобщают первый и второй законы термодинамики и широко используются при проведении теоретических и экспериментальных исследований свойств реальных газов. Теория дифференциальных уравнений сама по себе не дает оснований для построения уравнения состояния вещества, однако, используя [c.68]

Принятый метод исследования является термодинамическим. Он опирается на основные положения термодинамики, знание которых является отправным пунктом при изучении термодинамических свойств веществ. К ним относятся первый и второй законы термодинамики, понятия о термодинамической температуре и энтропии, представления об обратимости и необратимости процессов и некоторые другие положения, вытекающие из первого и второго начал термодинамики. В книге не будут вводиться определения различных термодинамических величин (внутренней энергии, энтальпии, теплоемкости и т. д.), так как они даны в соответствующих курсах термодинамики. [c.5]

Первая из указанных задач решается с помощью дифференциальных уравнений термодинамики,. которые могут быть получены на основе объединенного уравнения первого и второго законов термодинамики, записанного для равновесного процесса [c.9]

Из общих курсов термодинамики известно, что объединенное уравнение первого и второго законов термодинамики для простейших термодинамических систем имеет вид [c.16]

При анализе особенностей термодинамической поверхности вещества представляет интерес конфигурация изоэнтроп а ней и соответственно вид проекций изоэнтроп на основные координатные плоскости V, Т р, Т к р, V. Уравнения изоэнтроп могут быть получены с помощью первого и второго законов термодинамики и уравнения состояния вещества. [c.50]

Второй путь определения АФ (/7, Т) основан на том, что в изобарно-изотермическом обратимом процессе АФ численно равняется работе L, не связанной с изменением объема системы. Действительно, для обратимых процессов совместное уравнение первого и второго законов термодинамики при использовании независимых переменных р и Т имеет вид [c.237]

Дифференциальные уравнения получены путем использования первого и второго законов термодинамики. Эти уравнения связывают между собой параметры любого простого. (реального) тела. [c.72]

Выражения (3.54) н (3.55) часто записывают совместно, получая объединенное аналитическое выражение первого и второго законов термодинамики для обратимых и необратимых процессов [c.77]

На основе уравнения (4.3) можно рассчитать и калорические свойства газа Ван-дер-Ваальса и, h, s, Ср и v. В основе такого расчета лежит уравнение (3.21), являющееся следствием первого и второго законов термодинамики. [c.105]

Можно показать, что условия (4.20) определяют состояние термодинамического равновесия и для изолированной системы такая система не обменивается с окружающей средой ни теплотой, ни работой, ни веществом. Используем объединенное выражение первого и второго законов термодинамики (3.56) [c.112]

Функция 0 = Н—Т5 называется энергией Гиббса или изобарно-изотермическим потенциалом (кратко — изобарный потенциал). С использованием энергии Гиббса объединенное выражение первого и второго законов термодинамики можно представить так [c.114]

Для шести упомянутых величин можно получить 8,215-10 уравнений типа (4.59) в действительности используются и другие термодинамические параметры (например, уже упоминавшийся изобарный потенциал О), так что возможное количество уравнений гораздо больше. Это многообразие позволяет решать многие практически важные задачи по исследованию теплофизических свойств веществ, исходя из объединенного выражения первого и второго законов термодинамики. [c.128]

Понятие термодинамического потенциала поясним на примере изменения внутренней энергии. Для простой системы с произвольной массой т объединенное выражение первого и второго законов термодинамики (3.56) можно записать так [c.245]

Связь между изменениями темпермуры в пространстве и во времени устанавливается на основе первого и второго законов термодинамики и закона Фурье и выражается дифференциальным уравнением теплопроводности, имеющим в прямоугольных координатах для однородного и изотропного тела при отсутствии внутренних источников теплоты следующий вид [c.222]

Первый и второй законы термодинамики дают возможность для любого рабочего тела устанавливать зависимость межу нараметрами в дифференциальной форме. Следовательно, если некоторые из параметров определены опытным путем, то другие могут быть определены интегрированием соответствующих диффереициальных уравнений, составление которых и будет изложено в данной главе. [c.154]

К. п. д. и действительные циклы работы. Обозначим 4epe3j()j количество тепла, отводимого от среды с низкой температурой Tj, а через 2 — количество тепла, отдаваемого при высокой температуре Т . Согласно первому и второму законам термодинамики, самой эффективной холодильной машиной будет машина, работающая по обратимому циклу Карно. Для такой машины [c.24]

Интересно провести сравнение коэффициентов охлаждения, которые дают оба способа расширения, в частности, для того, чтобы установить причины, обусловливающие высокий к. и. д. в изоэнтальпических процессах. Записав первый и второй законы термодинамики в виде [c.78]

Это соотношение, охватываюш,ее первый и второй законы термодинамики, называют термодинамическим тождеством. Все выведенные уравнения применимы для обратимых циклов и процессов. Для необратимых циклов имеется выражение [c.74]

Рассмотрены первый и второй законы термодинамики с детальным обоснованием понятия энтропии и элементами эксергетнческого анализа, свойства реальных рабочих тел, термодинамика потока, влажный воздух, а также холодильные установки и тепловые насосы. Изложены вопросы теплопроводности, конвективного теплообмена и излучения. Рассмотрены элементы теории пограничного слоя, современные методы расчета теплообменных аппаратов. [c.2]

Сформулируем условия равновесия двухфазной однокомпонентной системы массой т для р, Т сопз . Объединенное выражение первого и второго законов термодинамики в виде [c.114]

Применительно к рассматриваемой системе, для которой р, 7 = сопз( и, следовательно, йр, йТ=0, имеем следующее условие для обратимых и необратимых процессов, вытекающее из первого и второго законов термодинамики [c.114]

Выражения (3.25), (3.34), (4.57) и (4.58) носят название уравнений Максвелла. Вместе с уравнениями (3.21), (3.24), (3.30) II (3.33) они входят в состав дифференциальных уравнений термодинамики — математического аппарата исследований термодинамических свойств веществ. Дифференциальные уравнения термодинамики устанавливают связи между различными термическими (р, V, Т) и калорическими [и, к, з, Ср, Со и др.) свойствами веществ на основе первого и второго законов термодинамики. Благодаря таким связям можно не измерять некоторые свойства, а рассчитать их кроме того, можно проверить, нет ли противоречий между различными измеренными свойствами одного н того же вещества. В принципе можно составить весьма большое число дифференциальных уравнений термодинамики, формально используя математические связи между величинами. Для шести величин р, и, Т, и, к, з можно составить 120 производных типа (дх1ду)2, взяв любую четвертую ве- [c.127]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...