Работа в термодинамике. Теплота Первое начало термодинамики

В основу построения первого начала термодинамики как закона сохранения энергии заложен постулат (утверждение) [2] теплота, полученная термодинамической системой извне (О, 2), последовательно обращается на изменение внутренней энергии системы (ли) и совершение внешней работы изменение внутренней энергии тела [c.22]

Данное выражение замечательно тем, что дает возможность количественно выразить второе начало термодинамики. Если первое начало термодинамики указывает, что при преобразовании теплоты в механическую работу нельзя получить большую работу, чем эквивалентное ей затраченное тепло, то на основании второго начала термодинамики следует заключить, что работа, получаемая в круговом процессе при заданных температурах горячего источника и холодильника, не может иметь большего значения, чем определяемое формулой (2). [c.38]

Сформулируем в общем виде первое начало термодинамики приращение внутренней энергии Ai/ какой-нибудь системы равно количеству сообщенной системе теплоты С за вычетом совершенной системой работы А [c.161]

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]

Из первого начала термодинамики следует, что работа может совершаться или за счет изменения внутренней энергии, или за счет сообщения системе количества теплоты. В случае если процесс круговой, начальное и конечное состояния совпадают, U2 — Ui=0 и W=Q, т. е. работа при круговом процессе может совершаться только за счет получения системой теплоты от внешних тел. [c.38]

Термодинамические понятия работа , теплота , количество теплоты , более нагретое тело употребляются при анализе состояний с отрицательной температурой в том же смысле, что и в случае состояний с положительными абсолютными температурами. Это означает, что формулировка первого начала термодинамики для систем с отрицательной абсолютной температурой остается без изменения [c.141]

Первое начало термодинамики — наиболее общее математическое выражение закона сохранения энергии в процессах, сопровождающихся передачей теплоты и совершением работы. [c.21]

Полученное уравнение (1.30) носит наименование первого начала термодинамики по внешнему балансу теплоты и работы [2], где -и, = ли — изменение внутренней энергии рассматриваемого тела или системы тел в конечном процессе ёП — изменение внутренней энергии тела или системы тел в элементарном процессе Q 5Q [c.22]

Поскольку в рассматриваемом процессе смешения от начального состояния системы до конечного теплота извне не подводится (Q , = 0) и внешняя работа не совершается (L, = 0), на основании первого начала термодинамики можно записать [c.86]

Уравнения первого начала термодинамики в приведенной форме (2.2) и (2.3) называются уравнениями первого начала термодинамики по внешнему балансу теплоты и работы. Действительно, приведенные уравнения отражают только взаимодействие тела с окружающей системой. Они не учитывают и не отражают те необратимые потери, которые есть в реальных условиях энергетического взаимодействия тела с окружающей [c.31]

Первое начало термодинамики по внешнему балансу теплоты и работы записывается в виде [c.33]

В термодинамической теории круговых процессов рассматриваются лишь элементы внешнего баланса — внешняя работа 1,2, 1 1,2, внешний теплообмен Q l,2. Следовательно, из первого начала термодинамики по внешнему балансу теплоты и работы (2.3) получим [c.50]

Второе начало термодинамики, являясь важнейшим опытным законом природы, определяет направление, по которому протекают термодинамические процессы, устанавливает возможные пределы превращения теплоты в работу при круговых процессах, позволяет дать строгое определение таких понятий, как энтропия, температура и т. д. В этой связи второе начало термодинамики существенно дополняет первое начало термодинамики. [c.55]

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]

Формулировку первого начала термодинамики можно, как это ясно из предыдущего, обратить, т. е. можно сказать, что работа не можег ни производиться из ничего, ни бесследно уничтожаться. Формулировка второго начала термодинамики в виде утверждения о невозможности осуществления вечного двигателя второго рода не допускает такого обращения, по крайней мере в обычных условиях другими словами, полное обращение процессов превращения работы в теплоту невозможно. Чтобы пояснить это, рассмотрим процесс, при котором вся производимая внешними телами работа переходит в тепло, отдаваемое затем некоторому телу. Устройство, в котором совершался бы подобный про- [c.58]

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]

Примем также, что отдаваемая в помещение тепловая мощность Qr составляет 5 кВт, а подводимая к компрессору N=2 кВт. Тогда по энергетическому балансу тепловая мощность Qo. , отбираемая от окружающей среды, составит 5—2 = 3 кВт. Пользуясь этими данными, можно легко рассчитать все энергетические характеристики теплового насоса. Чтобы закончить рассмотрение баланса, характеризующего систему с позиций первого начала термодинамики, определим отношение полученной теплоты Qr к затраченной электрической работе. Эта величина, называемая тепловым или отопительным коэффициентом, здесь имеет значение г = 5/2 = 2,5. Сле- [c.162]

Содержание первого начала термодинамики заключается в утверждении, что при переводе системы из данного начального в заданное конечное состояние сумма совершенной над системой работы и подведенной к ней теплоты остается постоянной, т. е. выполняется условие (2.3). [c.32]

Объем критический 60 Однородные (гомогенные) системы 8, 65, 81 Однофазные системы 77 Осмотическое давление 103—107, 114 Пара давление ИЗ, 115—117 Парциальное давление 15 Первый закон (первое начало) термодинамики 16, 22—26, 35—37 57, 61, 70, 75. 85, 96 Плавление 63, 64, 125, 129 Правило фаз Гиббса 77, 81 Превращение теплоты в механическую работу 6, 31, 32, 36 Превращения в системах 8, 32, 36 Принцип Ле-Шателье 97 [c.136]

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]

В гл. 1 излагаются основные понятия и первый закон термодинамики. В отдельных параграфах этой главы рассматриваются следующие вопросы первое начало термодинамики единицы теплоты и работы механический эквивалент тепла внутренняя энергия внешняя [c.173]

Первое начало термодинамики устанавливает (и в этом заключается его сущность), что существуют две эквивалентные друг другу и единственно воз.можные формы передачи энергии — работа и теплота. [c.228]

Приведенные рассуждения позволяют сделать вывод, что теплота и механическая работа эквивалентны друг другу в количественном отношении (первое начало термодинамики), но теплота обладает особым специфическим свойством, сказываюш,имся, например, в том, что только путем теплообмена можно уменьшить энтропию рассматриваемой системы, а повысить ее (помимо теплообмена) возможно, любым необратимым механическим воздействием. Последнее, как мы видели, вытекает из второго начала термодинамики для обратимых изменений состояния. Установленные выше неравенства (9.4) и (9.5) и отражают специфику тепловых процессов, вытекаюш,ую из самой их природы. [c.122]

Первая догадка о существовании особого принципа, определяющего закономерности превращения теплоты в работу, была высказана Карно в знаменитом сочинении Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эти силы , появившемся через 40 лет после изобретения паровой машины и еще до того, как было открыто первое начало термодинамики. Задача, которую ставил Карно в своем исследовании, состояла в анализе действия паровой машины, чтобы выяснить, как сделать ее лучше и экономичнее.Этот анализ привел Карно к основополагающей гипотезе о том, что в тепловой манлине работа производится не за счет поглощения теплоты, а в результате переноса ее от горячего тела к холодному. Вследствие этого при постоянной температуре машина производить работу не может не имея кроме горячего еще и холодного тела и не произведя при этом никаких изменений в этом теле или в других окружающих телах, нельзя полученную от тела теплоту превратить в работу. [c.153]

В общем случае площади поперечных сечений канала fj и /j, а также нх высотное расположение относительно поверхности Землн 2 и г.2 могут быть различными. Кроме того, на рассматриваемом участке к потоку может быть подведена или отведена от него вненнгяя теплота и техническая работа L,.. Для такого наиболее общего случая течения уравнение первого начала термодинамики имеет вид [c.117]

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]

Суть первого начала термодинамики заключается в том, что работа может совершаться только за счет теплоты или какой-либо другой формы энергии. Поэтому первое начало термодинамики исключает возможность существования вечного двигателя — этого иллюзорного аппарата, способного непрерывно соверщать полезную работу без получения энергии от какого-либо источника. [c.30]

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]

Если исходить лишь из первого начала термодинамики, то правомерно считать, что любой мыслимый процесс, который не противоречит закону сохранения энергии, )финципиально возможен и мог бы иметь место в природе. С этой точки зрения можно предположить, например, что при теплообмене между двумя телами с различными температурами теплота может переходить как от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой, так и наоборот. Единственное ограничение, налагаемое первым началом термодинамики на этот процесс, заключается в выполнении требования равенства количеств теплоты, отданной первым телом и полученной вторым телом (при условии, что в этом случае не производится полезной внешней работы). [c.54]

Во-вторых, термодинамические понятия работы , теплоты , более нагретого или менее нагретого тела сохраняют свою силу в частности, при Г<0 более нагретым телом считается то, которое имеет более высокую отридательную температуру (т. е. меньшую по своей абсолютной величине). Отличием является лишь то, что в противоположность обычным системам с Т>0 в системах с Т<0 тепло переходит в работу без всякой компенсации, а работа превращается в тепло только с компенсацией. Первое начало термодинамики, естественно, сохраняет с ое аналитическое ВЫрз-Ж61Ш6, так Жё как сохраняется и аналитическое выражение второго начала термодинамики (в виде dS=dQ/T). [c.96]

И. первого начала термодинамики следует, что работа, производимая системой при К. н,, равна алгебраич. суыл)е кол-в теплоты, получаемой и отдаваемой системой на каждом участке К. и. В результате прямого К. п. теплота превращается в работу, а в обратном К. п. [c.529]

ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ закон сохранения энергии для термодинамич. системы, согласно к-рому работа может совершаться только за счёт теплоты или к.-л. др. формы энергии. Поэтому работу и кол-во теплоты можно измерять в одних единицах — Джоулях (1 Дж = 0,239 кал = 0,102 кгс/м). П. н. т. сформулировано как закон природы Ю. Р. Майером (J. R, Мауег) в 1842 и установлено экспериментально Дж. Джоулем (J. Joule) в 1843. П. н. т. можно формулировать как невозможность существования еечного двигателя 1-го рода, к-рый совершал бы работу, не черпая энергию из к.-л. источника. [c.555]

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]

Широкое использование паровых машин в промышленности в начале прошлого века стимулировало изучение тепловых процессов. Было обраш,ено внимание на количественную эквивалентность теплоты и работы между 1840 и 1850 гг. трудами Ю. Майера, Дж. Джоуля и Г. Гельмгольца было установлено первое начало термодинамики. Далее первое начало было обобщено и понято как всеобш,ий и универсальный закон природы — принцип сохранения энергии. [c.6]

Некоторые формулировки, сделанные при изложении первого начала термодинамики, не вполне строги и могут создать представление о запасе теплоты и работы. Уравнение (3.4) записано в полных дифференциалах работы [йА] и теплоты ( С ), тогда как в общем случае изменения работы и теплоты зависят от пути процесса. Более подробно и глубоко ознакомиться с этими вопросами можно, например, по книге И. Р. Кричевскнй. Понятия и основы термодинамики . Госхимиздат, 1962. Прим. ред. [c.49]

Направления протекания действительных процеосов, пределы возможных превращений теплоты в работу, условия превращения и характер протекающих тепловых процессов первый закон термодинамики не рассматривает и не определяет. На эти вопросы дает ответ второй закон термодинамики. Напомним, что первое начало термодинамики определяет эквивалентность механической и тепловой энергии и количеспвенное их соотношение в случае перехода теплоты в работу или наоборот. [c.122]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...