Первое начало термодинамики

Начала термодинамики
Статья является частью серии «Термодинамика».
Нулевое начало термодинамики
Первое начало термодинамики
Второе начало термодинамики
Третье начало термодинамики
Разделы термодинамики
Начала термодинамики
Уравнение состояния
Термодинамические величины
Термодинамические потенциалы
Термодинамические циклы
Фазовые переходы

Первое начало термодинамики — одно из основных положений термодинамики, являющееся, по существу, законом сохранения энергии в применении к термодинамическим процессам.

Первое начало термодинамики сформулировано в середине XIX в. в результате работ Ю. Р. Майера, Джоуля и Г. Гельмгольца. Первое начало термодинамики часто формулируют как невозможность существования вечного двигателя 1-го рода, который совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника.

Формулировка

Первый закон (первое начало) термодинамики можно сформулировать так:

«Количество теплоты, сообщенное системе в квазистатическом процессе, равно сумме изменения внутренней энергии системы и работы, совершённой системой против внешних сил»:

Q = ΔU + A.

Количество теплоты, сообщаемое системе, расходуется на изменение внутренней энергии системы и на совершение системой работы против внешних сил.

Для элементарного количества теплоты δQ, элементарной работы δA и малого приращения (дифференциала) dU внутренней энергии первый закон термодинамики имеет вид:

δQ = dU + δA.

Важно заметить, что dU является дифференциалом, а δA и δQ - нет.

Случаи

Рассмотрим несколько случаев:

  1. Если δQ > 0, это совершенно очевидно означает, что тепло к системе подводится.
  2. Если δQ < 0, аналогично — отводится.
  3. Если δQ = 0, такую систему называют адиабатически изолированной.

Обобщая: в конечном процессе 1→2 элементарные количества теплоты могут быть любого знака. Общее количество теплоты, которое мы назвали просто Q — это алгебраическая сумма количеств теплоты, сообщаемых на всех участках этого процесса.

Аналогично дело обстоит с работой.

См. также

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home