Внутренняя энергия, работа расширения Первый закон термодинамики

В адиабатном процессе, в противоположность ранее описанным процессам, нет теплообмена с окружающей средой, а работа расширения совершается из-за убыли внутренней энергии при сжатии же энергия внешней среды, затрачиваемая на сжатие, расходуется на повышение внутренней энергии газа. По первому закону термодинамики для адиабатного процесса, в котором по определению <7=0, имеем [c.26]

Эффективная теплота, выделенная до начала расширения, расходуется на повышение внутренней энергии газа и внешнюю работу. По первому закону термодинамики [c.50]

Таким процессом является, например, изотермическое расширение идеального газа, находящегося в тепловом контакте с горячим источником. Так как в этом процессе изменение внутренней энергии равно нулю, то согласно первому закону термодинамики, работа, совершенная при расширении газа, равна количеству теплоты, переданной от горячего источника. Таким образом, имеет место полное превращение теплоты в работу. Но это не противоречит второму закону термодинамики, который утверждает, что невозможен процесс, единственным конечным результатом которого будет превращение в работу теплоты, извлеченной от горячего источника. Действительно, в конце изотермического процесса газ занимает объем больше, чем он занимал вначале. Изменение состояния газа и является компенсацией превращения теплоты в работу. [c.209]

Из первого закона термодинамики следует, что система, совершающая работу в условиях адиабатической изоляции, должна охлаждаться, поскольку такая работа производится за счет внутренней энергии системы. Так, при обратимом адиабатическом расширении системы согласно (5.22) и (6.52) изменение температуры [c.162]

Согласно первому закону термодинамики тепло, подводимое к газу, может расходоваться только на повышение внутренней энергии и работу расширения (деформации), т. е. [c.27]

Таким образом, при принятых допущениях первый закон термодинамики говорит о том, что подводимая извне теплота идет на изменение внутренней энергии тела и на работу расширения. Полный дифференциал внутренней энергии по (2.7) [c.43]

При переходе рабочего тела из неравновесного состояния в равновесное, максимум работы будет получен тогда, когда процесс изменения состояния рабочего тела обратим. Для определения максимальной работы рассмотрим расширенную изолированную систему, состоящую из рабочего тела (источника работы) и окружающей среды. Для того чтобы рабочее тело(система) пришло в равновесие со средой, необходимо изменить внутреннюю энергию за счет отвода или подвода теплоты или же за счет совершения работы, так как по первому закону термодинамики [c.184]

Теперь видно, что это обычная запись уравнения первого закона термодинамики приращение внутренней энергии плюс работа расширения равны подводимому теплу. Последняя величина складывается из тепла, подводимого извне через поверхность единичного [c.32]

Смысл отрицательной теплоемкости можно объяснить, например, следующим образом работа, которую совершает газ при расширении, больше, чем подведенная теплота при этом нз уравнения первого закона термодинамики = + / следует, что часть работы I—q совершается за счет уменьшения внутренней энергии газа Аи = и —и , а уменьшение Aw приводит к снижению температуры. В рассмотренном случае теплоемкость отрицательна, [c.52]

Теплота процесса определяется по уравнению д — =1(52—51), изменение внутренней энергии —по уравнению Аи=А к—pv), а работа расширения — из первого закона термодинамики 1=д—Аи. [c.146]

Сообщенная определенной единице массы потока теплота dQ складывается из теплоты dQi, подведенной извне теплопроводностью, и теплоты трения Qtp- Согласно первому закону термодинамики теплота dQ идет на изменение внутренней энергии du и совершение работы расширения (деформации) [c.250]

Согласно первому закону термодинамики количество теплоты, сообщенное частице газа при бесконечно малом изменении ее состояния, идет на увеличение внутренней энергии и на совершение работы расширения газа [c.19]

Большое значение имеет связь между теплоемкостями Ср и Су, так как молекулярные теплоемкости кристаллов можно измерять практически только при постоянном давлении, но для теоретического рассмотрения теплоемкость Су важнее. Если веществу при постоянном давлении сообщить определенное количество теплоты dQ, внутренняя энергия 11 повышается и одновременно производится работа расширения. Из первого закона термодинамики следует [c.52]

Ввиду того что в адиабатном процессе dq — О, работа, согласно уравнению первого закона термодинамики, равна изменению внутренней энергии с обратным знаком. Из этого следует, что положительная работа (работа расширения) происходит в адиабатном процессе за счет уменьшения внутренней энергии рабочего тела, а отрицательная работа (работа, затрачиваемая на сжатие) идет на увеличение внутренней энергии. [c.39]

Если предположить, что в качестве рабочего тела взят идеальный газ, то он, расширяясь при неизменной температуре, может в соответствии с первым законом термодинамики преобразовать в работу все количество тепла, полученного от источника тепла, так как изменение внутренней энергии идеального газа при неизменной температуре равно нулю. Но такое расширение [c.46]

Для получения уравнения максимальной работы рассмотрим расширенную изолированную систему, состоящую из рабочего тела — источника работы — и окружающей среды. Такая система не получает и не отдает тепло, и для нее йд = 0. Обозначим параметры рабочего тела р , Т , а окружающей среды Ро. Т . До достижения равновесного состояния системы рабочее тело — окружающая среда в общем случае р > /5о. Внутреннюю энергию рабочего тела и окружающей среды в начальном состоянии (до достижения равновесного состояния) обозначим соответственно и оь а в конечном состоянии (после достижения равновесного состояния) — м, и 02- Согласно первому закону термодинамики, учитывая аддитивность внутренней энергии, можем для такой изолированной системы написать [c.56]

Определить недостающие параметры во всех характерных точках процессов, подведенную или отведенную теплоту, изменение внутренней энергии и энтальпии, а также работу расширения (сжатия) в каждом процессе. Проверить уравнение первого закона термодинамики для совокупности процессов. [c.39]

По первому закону термодинамики теплота жидкости расходуется на изменение внутренней энергии и на работу расширения, поэтому [c.107]

Первый закон термодинамики позволяет найти, какая часть подводимого тепла О превращается при изобарическом процессе в работу расширения Ь. Например, для двухатомного газа (водорода, кислорода, азота, окиси углерода) и воздуха в работу расширения превращается только 28,5% сообщаемого газу тепла. Остальная часть этого тепла идет на увеличение внутренней энергии газа. [c.46]

Считая согласно первому закону термодинамики, что все тепло, подведенное к рассматриваемой системе, расходуется на изменение внутренней энергии ки и на работу расширения газа dL, запишем уравнение теплового баланса полости [c.31]

Это уравнение служит математическим выражением первого закона термодинамики. Его можно прочесть так подведенное к газу тепло расходуется на изменение его внутренней энергии и на работу расширения. [c.27]

Подводимая теплота расходуется частично на повышение внутренней энергии системы и частично иа свершение внешней работы (расширение). Это выражается уравнением первого закона термодинамики 6Q = dU+6A, где 6Q — тепло, поглощаемое системой [c.262]

Свойство сжимаемости обусловливает изменение внутренней Энергии газа, что следует учитывать при расчете параметров, определяющих движение среды. Изменение внутренней энергии, связанное с параметрами состояния и производимой работой, которую может совершать сжимаемый газ при расширении, определяется первым законом термодинамики. Таким образом, в аэродинамике сжимаемого газа должны были быть использованы термодинамические соотношения. [c.6]

При адиабатическом процессе (П.3.3.5°) AQ=0 и первый закон термодинамики принимает вид —Л[/. В условиях отсутствия теплообмена с внешней средой работа, которую производит тело против внешних сил, происходит за счет убыли его внутренней энергии. Например, если идеальный газ адиабатически расширяется, преодолевая внешнее давление, то работа расширения газа сопровождается убылью его внутренней энергии и охлаждением. [c.142]

Уравнение (2.3) является математической формулировкой первого закона термодинамики для любых процессов, по которому теплота, сообщаемая газу, расходуется на изменение внутренней энергии газа и на совершение газом работы расширения. [c.26]

Уравнение первого закона термодинамики для газового потока и понятие об энтальпии газа. Основные уравнения первого закона термодинамики (2.3) и (2.4) были выведены для процессов, в которых работа расширения газа затрачивалась на преодоление внешних сил и была равна их работе. Изменение кинетической энергии газа при расширении не учитывалось ввиду его незначительности. Такое расширение происходит, например, в поршневых двигателях внутреннего сгорания. В турбинах, реактивных двигателях и других установках, в которых газ перемещается с большой скоростью, пренебрегать изменением кинетической энергии движущихся масс газа нельзя, так как оно является основным слагаемым в энергетическом балансе рабочего тела, и поэтому уравнения первого закона термодинамики (2.3) и (2.4) в этом случае принимают иной вид. Предположим, что по каналу переменного сечения под действием давления движется поток газа (рис. 2.2). При этом будем считать, что [c.27]

Оставшееся количество тепла, полученного от сгорания топлива, идет согласно первому закону термодинамики на изменение внутренней энергии газовой фазы продуктов сгорания и на работу, совершаемую ими при расширении [c.120]

При этом исходим снова из уравнения первого закона термодинамики количество теплоты, сообщенной газу при расширении, расходуется на повышение его внутренней энергии и на внешнюю работу [c.52]

Основным ее исходным положением является известная формула эпохи различаются не тем, что производится, а тем, как производится, какими средствами труда. Далее логически выводятся и аналитически записываются, как и в обычной термодинамике, два закона. Однако в уравнении первого закона (сохранения энергии, как известно) слева вместо количества тепла записаны... полные затраты труда при расширенном воспроизводстве , справа же вместо изменения внутренней энергии — прирост затрат труда на выпуск продукции , к которому прибавляются вместо работы действительные затраты общественно необходимого труда . Затем записываются по аналогии с уравнением состояния идеального газа уравнение состояния экономического производства и, наконец, вырах<ение энтропии экономического производства как отношение приращения полных затрат труда к абстрактной численности персонала, участвующего в выпуске данной продукции. [c.182]

Первое начало термодинамики выражает закон сохранения энергии в применении к преобразованиям механической энергии в тепловую и обратно. Для квазистатических процессов его можно сформулировать следующим образом подведенное к единице массы газа элементарное количество теплоты dQ расходуется на повышение внутренней энергии газа dU и на выполнение работы расширения pdv [c.149]

Количественная сторона закона сохранения и превращения энергии в применении к термодинамическим системам выражается первым началом термодинамики — внутренняя энергия Е системы является однозначной функцией ее состояния и изменяется только под влиянием внешних сил. Термодинамическая система может совершать работу — это может быть работа расширения против сил внешнего давления, работа увеличения поверхности против сил поверхностного натяжения, работа перемещения вещества в поле тяготения и т.п. Несмотря на различия физической сущности различных видов работы, общим для них является то, что соотношения для подсчета величины работы А во всех случаях являются структурно-одинаковыми и имеют вид [c.10]

Рассмотрим процесс подогрева жидкости от 0° С до температуры кипения t (см. рис. 17, процесс а—Ь). Теплота, расходуемая при р = onst на подогрев 1 кг воды от 0° С до температуры кипения называется теплотой жидкости q. В Т— s-днаграмме она определяется площадью под линией а—Ь. В соответствии с первым законом термодинамики теплота жидкости в процессе а—Ь расходуется на изменение внутренней энергии Аи = и — и на работу расширения жидкости I = р и — у ). В р—у-диаграмме эта работа определяется площадью под линией а—Ь, т. е. [c.57]

Рассмотрим процесс перегрева пара (см. рис. 17, процесс с — d). Теплота, сообщаемая пару при р = onst для его перегрева, называется теплотой перегрева пара В T- s-диаграмме она определяется площадью под линией —d. В процессе перегрева пара происходит увеличение температуры и удельного объема газа, т. е. теплота q ep, сообщаемая в этом процессе, расходуется на изменение внутренней энергии Аи = и — ы" и на работу расширения пара /пер = Р (v — v"). В у-диаграмме эта работа определяется площадью под линией с—d. В соответствии с первым законом термодинамики [c.59]

При адиабатном расширении (вертикальная штриховка) температура газа падает, так же как и давление, по мере движения поршня вправо. В конечной точке 2 давление снижается до атмосферного Ро.с, а температура—до Т , значительно более низкой, чем То.с- Отведенная в виде работы энергия Ьза соответствует вертикально заштрихованной плош,адке. По первому закону термодинамики она будет равна уменьшению внутренней энергии газа 1ад=АУ1 2. [c.199]

В этой же таблице приведены значения теплоты парообразования г. По аналитическому выражению первого закона термодинамики тепло г расходуется на изменение внутренней энергии воды и на совершение водой работы расширения при превращении ее в пар. Та-к как сообщ ение воде тепла г происходит без измевения температуры ( onst), то изменения внутренней кинетической энергии воды при превращении ее в пар не происходит. Все изменение внутренней энергии ( " — и ) заключается в одном лишь изменении внутренней потенциальной энергии, т. е. в преод олении сил сцепления между молекулами. Часть тепла г. [c.124]

Согласно первому закону термодинамики изменение внутренней энергии АП равно притоку теплоты Q минус работа расширения воздуха. Эта работа состоит не только в растяжении пленки — оболочки шара, но и в вытеснении части воздуха объемом А У из комнаты наружу раз шарик стал больше, значит, для окружаюпз его воздуха с давле- [c.25]

Течение газа с большими скоростями сопровождается различными преобразованиями энергии. Газы вследствие своей легкой сжимаемости способны производить значительную работу расширения (работу деформации), которая по первому закону термодинамики связана с изменением внутренней энергии. В аэрогидромеханике течений с малыми скоростями, когда тепловая энергия велика по сравнению с кинетической энергией, можно пренебречь изменением тепловой энергии при изменении кинетической энергии, и нет необходимости пользоваться термодинамическими понятиями. [c.9]

Третья группа (kполитропных процессов в pv- и Ts-диаграммах будут адиабата (п — к) и изохора (п = оо). В ру-диаграмме политропа расширения 1—2 и политропа сжатия 1—2 пройдут соответственно между адиабатой расширения и изохорой охлаждения газа и между адиабатой сжатия и изохорой нагревания газа (рис. 3.10). Все процессы расширения, которые в ри-диаграмме проходили выше адиабаты, требовали подвода теплоты к газу (первая и вторая группы политропных процессов), сам адиабатный процесс расширения осуществляется при q --= О, т. е,- без подвода теплоты. При изохорном процессе охлаждения газа от него отводится теплота, следовательно, и все процессы расширения газа, расположенные между адиабатой и изохорой, будут проходить с отводом теплоты от рабочего тела, т. е. политропа 1—2 в Ts-диаграмме пойдет влево, так как < Sj. Поскольку температура как при адиабатном процессе расширения, так и при изохорном охлаждении газа понижается, то в любом процессе, происходящем между ними, конечная температура будет меньше начальной, т. е. внутренняя энергия 1 аза в этйх процессах будет уменьшаться и в Ts-диаграмме точка 2 будет ниже точки 1. Продолжив изохору, проходящую через точку /, до пересечения с изотермой из точки 2, получим в Ts-диаграмме графическое изображение AU для процесса 1—2 (как площадь под изохорой I -i). Таким образом, в процессе 1—2 работа А положительна, а теплота (/ и тменение внутренней энергии AU отрицательны, и по уравнению тр1Ю1 () закона термодинамики получим [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...