Сохранение энергии. Первый закон термодинамики. Уравнение энергии

Основными параметрами, характеризуюш,ими установившееся движение вязкого сжимаемого газа в каждом сечении двигателя, являются осредненные (в соответствии с принятым допущением) значения скорости с, плотности Q, давления р и температуры Т. Так как уравнение состояния позволяет исключить один параметр, то необходимо иметь еще три независимых уравнения, чтобы получить замкнутую систему уравнений относительно параметров, характеризующих движение газа. Одним из них является уравнение неразрывности. В качестве же остальных недостающих уравнений мог>т быть использованы любые два из трех рассмотренных энергетических уравнений — сохранения энергии, первого закона термодинамики и обобщенное уравнение Бернулли. Их выбор определяется только удобством решения задачи. Чаще он приходится на уравнение сохранения энергии и обобщенное уравнение Бернулли. [c.26]

Перенос массы Перенос тепла Закон сохранения материи Закон сохранения энергии (первый закон термодинамики) Второй закон Ньютона (уравнение движения) [c.61]

Основным законом макроскопической теории необратимых процессов является первый закон термодинамики, т. е. закон сохранения энергии. Мы воспользуемся локальной формулировкой этого закона, так как будем рассматривать непрерывные системы, т. е. системы, в которых физические величины являются непрерывными функциями пространственных координат и времени. Воспользуемся также локальной формулировкой макроскопических законов сохранения массы и импульса, поскольку локальные плотности массы и импульса могут зависеть от времени. Эти законы сохранения вместе с законом изменения энтропии являются основными уравнениями, позволяющими получить уравнение баланса энтропии. [c.146]

Первый закон термодинамики представляет собой частный случай всеобщего закона сохранения и превращения энергии применительно к тепловым явлениям. В соответствии с уравнением Эйнштейна Е = тс надо рассматривать единый закон сохранения и превращения массы и энергии. Однако в технической термодинамике мы имеем дело со столь малыми скоростями объекта, что дефект массы равен нулю, и поэтому закон сохранения энергии можно рассматривать независимо. [c.14]

Уравнение первого закона термодинамики выражает принцип сохранения и превращения энергии применительно к термодинамической системе. Теплота и работа [c.16]

При выводе уравнения первого закона термодинамики (56) для потока газа использовались два наиболее общих закона природы закон сохранения энергии и второй закон Ньютона, поэтому уравнение (56) справедливо как для обратимых, так и для необратимых процессов, как для идеальных газов, так и для реальных газов и паров. [c.235]

В зависимости от характера процесса те или иные члены в (3.8) могут обращаться в нуль. Это уравнение носит название первого закона термодинамики. Он представляет собой математическое выражение закона сохранения энергии для системы, которая обменивается с внешней средой энергией в форме теплоты и работы. Уравнение (3.8) можно также записать в дифференциальной форме- [c.48]

Вернемся после сделанных замечаний к отысканию скоростного поля движущейся жидкости. Течение подчиняется пяти законам 1) сохранения массы (неразрывности), 2) изменения количества движения (закон импульсов), 3) сохранения энергии (первый основной закон термодинамики), 4) уравнению состояния, связывающему термодинамические параметры жидкости с ее температурой (термическое уравнение состояния), 5) уравнению процесса, при котором происходит изменение термодинамических параметров жидкости в потоке (калорическое уравнение состояния). [c.165]

Математическое выражение первого закона термодинамики можно определить на основании положения о сохранении энергии. Этим выражением, называемым также иногда уравнением тепла, удобно пользоваться при исследовании термодинамических процессов, облегчая выяснение их физической сущности. [c.59]

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

Для определения параметров состояния газа при осуществлении термодинамического процесса используется уравнение первого закона термодинамики. Оно является частным выражением закона сохранения энергии для элементарного объема газа, написанным в системе координат, движущейся вместе с рассматриваемым элементом объема или, в частном случае, для покоящегося газа. [c.22]

Б. С. Стечкин впервые изложил свою систему основных уравнений движения газа в лопаточных машинах в 1945 г. на лекциях по теории реактивных двигателей. В литературе тех лет не было четкого представления об этих уравнениях, например была путаница в понимании уравнения сохранения энергии и первого закона термодинамики. Он показал, что путем простого преобразования из этих двух уравнений в строгом их виде можно получить обобщенное уравнение Бернулли с учетом машинной работы сжимаемости и трения. Важное значение имел также вывод уравнения Эйлера о количестве движения. Переосмысление и упорядочение основных уравнений движения сыграли исключительно важную роль в развитии теории реактивных двигателей прим. ред.). [c.81]

Учебник проф. А. А. Радцига по многим особенностям заслуживает большого к себе внимания и подробного рассмотрения. Он содержит 299 страниц среднего формата, 144 рисунка, данных в приложении, и 18 решенных примеров. Учебник имеет 15 глав следующего наименования гл. 1—физические величины, входящие в уравнение термодинамики, их определения и измерения гл. 2— свойства идеальных газов гл. 3 — первый закон термодинамики гл. 4 — общие следствия из закона сохранения энергии гл. 5 —приложение первого закона к изучению свойств газа гл. 6 — второй закон термодинамики гл. 7 — приложение второго закона термодинамики гл. 8 — свойства насыщенных паров гл. 9 — частные случаи изменения состояния насыщенных паров гл. 10 — свойства перегретых паров процессы изменения состояния перегретого пара гл. 11 — необратимые процессы смешение паров истечение паров перетекание пара из одного сосуда в другой торможение пара гл. 12 — термодинамика идеальной паровой машины гл. 13 — влияние стенок цилиндра гл. 14 — расход пара в паровых машинах зависимость его от условий работы машины гл. 15 — воздушные газовые двигатели двигатель Дизеля. [c.97]

В гл. 2 (100 страниц) Калорическое уравнения состояния рассматриваются вопросы первый закон термодинамики количество теплоты удельные теплоемкости скрытая теплота тепловые эффекты механическая работа эквивалентность работы и теплоты принцип сохранения энергии внутренняя энергия калорическое уравнение состояния с эмпирической и термодинамической точек зрения простые однородные вещества (газы, жидкости, твердые тела, сложные системы) внутренняя энергия и теплоемкость с точки зрения кинетической теории. [c.256]

Полученные уравнения (12.4) — (12.6) являются наиболее общим математическим выражением первого закона термодинамики. Очевидно, первый закон термодинамики является частным случаем общего закона сохранения энергии и выражает эквивалентность тепловой и механической энергий. [c.306]

Уравнения пожара описывают изменения среднеобъемных параметров состояния с течением времени (в процессе развития пожара). Эти уравнения вытекают из основных законов физики закона сохранения массы и первого закона термодинамики (закона сохранения энергии). [c.10]

Первый закон термодинамики появляется просто как следствие условия сохранения энергии. Если представить себе, что системы ансамбля получают дополнительную энергию или над ними производится работа, то изменение II находится из рассмотрения условия сохранения энергии. Второй закон термодинамики вытекает из отождествления —кН с энтропией 8. Согласно Я-теореме для ансамбля, состоящего из изолированных систем, величина Н уменьшается до своего минимального значения. Определение (1.7) энтропии позволяет сделать вывод, что 5 должна быть монотонной функцией Н. Равенство 5 = —кН можно получить, если вычислить дифференциал Н и сравнить его с уравнением (1.10). Подставляя выражение (5.37) для р в (5.32), получим [c.212]

Уравнение (6) представляет собой первый вид уравнения первого закона термодинамики и является одним из наиболее общих законов природы — законом сохранения энергии. Это уравнение показывает, что энергия в природе не исчезает, а переходит от одних тел к другим. [c.16]

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]

Пользуясь первым законом термодинамики и привлекая уравнение состояния, можно решить многие термодинамические задачи. Однако первое начало термодинамики совершенно не рассматривает вопроса о направлении происходящих процессов. С точки зрения первого начала термодинамики любой мыслимый процесс, который не противоречит закону сохранения энергии, принципиально возможен в природе. [c.92]

Третье уравнение является существенно новым по сравнению с гидродинамикой несжимаемой жидкости и эквивалентно первому закону термодинамики —закону сохранения энергии. Его можно прочитать так изменение удельной внутренней энергии е данной частицы вещества происходит за счет работы сжатия которую производит над нею окружающая среда, а также вследствие выделения энергии от посторонних источников [c.14]

Первый закон термодинамики. Этот закон представляет собой математическое выражение изучаемого в курсе физики закона сохранения и превращения энергии. Вначале уравнение первого закона термодинамики относилось к явлениям преобразования тепловой и механической энергии, а затем было распространено и на другие виды энергии. В этой книге рассматриваются лишь явления преобразования тепловой и механической энергий. Сущность этих преобразований заключается в следующем если в процессе исчезает некоторое количество тепла, возникает равное ему количество механической энергии (в виде совершенной механической работы) и, наоборот, при совершении механической работы (за счет израсходованного количества механической энергии) возникает равное этой работе количество тепла. Это утверждение может служить формулировкой первого закона термодинамики в приложении к тепловым и механическим явлениям. [c.23]

Первое начало термодинамики, окончательно сформулированное Джоулем в середине XIX в., представляет собой закон сохранения энергии. Для замкнутых систем, способных обмениваться энергией с окружающей средой, уравнение первого закона термодинамики имеет вид [c.252]

Составим дифференциальное уравнение сохранения энергии для движущейся частицы сжимаемой среды. Согласно первому закону термодинамики подведенное к телу тепло идет на повышение его внутренней энергии и на совершение работы деформации [c.69]

Уравнение (9.12) представляет собой общин интеграл уравнений движения идеальной жидкости, выражающий закон сохранения энергии. Это ясно из самого вывода этого уравнения кроме того, в этом можно убедиться и из сопоставления его с уравнением (2.8) первого начала термодинамики. Приращение кинетической энергии жидкости есть располагаемая полезная внешняя работа, которая может быть произведена потоком жидкости над внешним объектом работы согласно уравнению (2.8) полезная внешняя работа равняется убыли энтальпии, что и заключено в уравнении (9.12). Из этого ясно, что уравнение (9.12) справедливо и для теплоизолированного течения с трением, однако только для средних (например, усредненных по сечению канала) значений удельной кинетической энергии и энтальпии, а не иР . [c.290]

Это уравнение выражает закон сохранения энергии или, что то же самое, первое начало термодинамики при движении вязкой жидкости. [c.645]

Уравнение (4.31) представляет собой общий интеграл уравнений движения удельной жидкости, выражающий закон сохранения энергии. Это ясно из самого вывода уравнения кроме того, в этом можно убедиться из сопоставления его с уравнением (1.31) первого начала термодинамики. [c.311]

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]

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]

Уравнение (7-1,2) ранее, в гл. 1, было получено на основании первого начала термодинамики следовательно, уравнение (7-12) выражает закон сохранения энергии при течении. [c.260]

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]

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]

Теория лопаточных машин базируется на основных уравнениях движения газа уравнении неразрывности, уравнении сохранения энергии, уравнении первого закона термодинамики, уравнении Бернулли и уравнениях Эйлера. [c.12]

Уравнение Бернулли, так же, как и уравнения сохранения энергии и первого закона термодинамики, можно отнести к энергетическим уравнениям и получить его из рассмотрения баланса механической энергии. [c.20]

Уравнение Бернулли можно получить с учетом энергообмена и вязкости также путем совместного решения уравнений сохранения энергии и первого закона термодинамики. [c.20]

Хорошо известное из аэродинамики уравнение Бернулли, получаемое путем интегрирования уравнения движения газа, справедливо для установившегося течения идеального газа при отсутствии подвода энергии. Из совместного рассмотрения уравнения сохранения энергии (1.5) и уравнения первого закона термодинамики (1.10) может быть получено обобщенное уравнение Бернулли, име-юш,ее следуюш,ий вид [c.24]

Для того чтобы вывести общее уравнение энергии при движении жидкой среды, объединим принцип сохранения механической энергии с первым законом (началом) термодинамики. [c.76]

Прежде всего нам пoнaдoб .т я уравнения, устанавливающие математическую связь между величинами, характеризующими процесс теплопроводности. Одного закона Фурье (см. Приложение) недостаточно, так как он связывает две искомые вeли и ы — температуру и поток тепла. Его необходимо дополнить вторым уравнением. Этим урав-ншиш является соответствующая запись закона сохранения энергии (первого начала термодинамики). [c.7]

Уравнение (4-6) представляет собой общий вид уравнения Бернулли для установившегося notoKa К Оно является следствием законов механики, открытых Ньютоном за 150 лет до провозглашения первого закона термодинамики или, иначе, закона сохранения энергии. [c.26]

В гл. 5 мы связали изменение энергии с адиабатической ра ботой, а в гл. 6 — тепло, поступающее в систему в чисто тепловом процессе, с изменением ее энергии. В данной главе мы сначала рассмотрели нециклические процессы, которые сопровождаются одновременно и совершением работы, и передачей тепла. Это позволило получить так называемое уравнение сохранен ния энергии для системы. Применив полученный результат к циклическому процессу, мы затем получили выражение, которое часто рассматривается как формулировка первого закона термодинамики, Эту формулировку мы назвали циклической в отличие от нециклической формулировки, обсужденной в гл. 4. [c.95]

Если, кроме механической, следует учитывать и другие виды энергии, то закон сохранения энергии должен использоваться в самой общей своей форме. В такой форме этот закон утверждает, что скорость изменения со временем кинетической плюс внутренней энергии равна сумме механической работы внешних сил, совершаемой в единицу времени, и притока прочих видов энергии за единицу времени. Приток энергин может включать в себя тепловую, химическую, электромагнитную энергию п т. д. В дальнейшем будем рассматривать только механическую и тепловую энергин, а уравнением энергин будет знаменитый первый закон термодинамики. [c.185]

Таким образом, изменение внутренней энергии газа может происходить как за счет совершаемой им работы, так и вследствие поступления некоторого количества тепла Q извне. Уравнение (8), как известно, выражает собой первый закон термодинамики, т.е. закон сохранения энергии. При этом предполагается, что газ находится в равновесии, т.е. р = onst по всему объему газа. [c.22]

Преобразование энергии колебательных процессов в электромеханических системах происходит в соответствии с первым началом термодинамики, представляющим собой обобщенный закон сохранения энергии. При этом между механическими и электрическими пере-менньши системы устанавливаются определенные зависимости, определяемые уравнениями связей. [c.219]

Термодинамика. Всё содержание термодинамики является в осн. следствием её двух начал первого начала — закона сохранения энергии — и второго начала, констатирующего необратимость макроскопич, процессов. Они позволяют ввести однозначные ф-ции состояний внутреннюю энергию и энтропию. В замкиутьгх системах внутр. энергия остаётся неизменной, а энтропия сохраняется только при равновесных (обратимых) процессах. При необратимых процессах энтропия возрастает, и её рост наиб, полно отражает определ. направленность процессов в природе. В термодинамике осн. величинами, задающими состояние системы,—термодинамическими параметрами — являются в простейшем случае давление, объём и темп-ра. Связь между ними даётся термич. ур-нием состояния, а зависимости ср. энергии от объёма и темп-ры — калорич. ур-нием состояния. Простейшее термич. ур-ние состояния— ур-ние состояния идеального газа Клапейрона — Менделеева (см. Клапейрона уравнение). [c.315]

Поскольку обобш,енное уравнение Бернулли получено простым сложением уравнения сохранения энергии и уравнения первого закона термодинамики, очевидным является то, что все эти три уравнения не могут рассматриваться как независимые. Но любые два из них могут приниматься в качестве независимых уравнений. [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...