Перший закон термодинаміки

Перший закон термодинаміки встановлює енергетичний баланс між ізольованою системою та навколишнім середовищем. Базується на законі збереження енергії Ломоносова: на заміну зниклого виду енергії з’являється новий в суворо еквівалентній кількості.

Передана тілу енергія іде на виконання роботи і зміну внутрішньої енергії тіла або системи

, (6.11)

де Q — передана системі енергія;

— зміна внутрішньої енергії термодинамічної системи;

A — робота, яку виконала термодинамічна система.

Для нескінченно малої зміни у системі перший закон термодинаміки прийме вигляд

, (6.12)

де — повний диференціал внутрішньої енергії;

і — відповідно нескінченно малі зміни теплоти та

роботи, які залежать від виду зміни стану системи.

Передана системі енергія іде на збільшення внутрішньої енергії U за винятком виконаної роботи

. (6.13)

Параметри Q та A — не є функціями стану, тому що вони характеризують не запас енергії, а сам процес передачі частини внутрішньої енергії у навколишнє середовище і навпаки.

Величина А враховує усі види робіт виконаних проти всіх зовнішніх сил (тиску, електричного та магнітного полів, тощо).

Якщо система перейшла зі стану 1 в 2, то

, (6.14)

де — та частина роботи яка не зв’язана з зовнішнім тиском;

рdV — робота проти сил тиску.

Для ідеальної системи =0, тому

, (6.15)

. (6.16)

З першого закону термодинаміки витікає неможливість будування вічного двигуна першого роду, тобто неможливо створити машину яка б виконувала роботу без витрат зовнішньої енергії.

Дата добавления: 2015-07-08