Второе начало термодинамики формула студентам
⭐ ⭐ ⭐ ⭐ ⭐ Добрый день, читатели моего блога, сейчас будем постигать всем необходимую тему — Второе начало термодинамики формула студентам. Возможно у Вас могут еще остаться вопросы, после того как Вы прочтете, поэтому лучше всего задать их в комметариях ниже, а еще лучше будет — получить консультацию у практикующих юристов по всем видам права от наших партнеров.
Постоянно обновляем информацию и следим за ее обновлением, поэтому можете быть уверенными, что Вы читаете самую новую редакцию.
Однако функции состояния в термодинамики не являются полностью независимыми, и для однородной системы любой термодинамический принцип может быть записан как выражение двух самостоятельных переменных. Такие функциональные взаимосвязи называются уравнениями общего состояния.
Молекулы такого элемента являются материальными точками, а соударения частиц – абсолютно упругие и постоянные. В задачах по термодинамике реальные газы зачастую принимаются за идеальные. Так гораздо легче составлять формулы, и не нужно иметь дела с огромным количеством новых величин в уравнениях.
Формула теплоемкости и главная формула КПД в термодинамике
Тепловая машина, в самом простейшем случае, состоит из холодильника, нагревателя и рабочего материального тела. Нагреватель изначально сообщает тепло физическому веществу и совершает определенную работу, а затем постепенно охлаждается холодильником, и все повторяется по кругу. Типичным примером тепловой машины выступает двигатель внутреннего сгорания.
Удельная теплота плавления – физическая величина, показывающая количество теплоты, необходимое для плавления или выделяющееся при кристаллизации 1 кг вещества, находящегося при температуре плавления/кристаллизации. Единица удельной теплоты плавления – 1 Дж/кг.
Второе начало термодинамики формула студентам
Количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании вещества (топлива), прямо пропорционально массе сгоревшего вещества (топлива). Коэффициент пропорциональности – удельная теплота сгорания топлива.
Температура
Количество теплоты, поглощённое кипящей (или испаряющейся при постоянной температуре) жидкостью, прямо пропорционально массе образовавшегося пара. Коэффициент пропорциональности – удельная теплота парообразования вещества.
Также висящий на легкой нити шарик (маятник) никогда самопроизвольно не увеличит амплитуду своих колебаний, наоборот, приведенный однажды в движение посторонней силой, он обязательно, в конце концов, остановится в результате сопротивления воздуха и трения нити о подвес. Таким образом, сообщенная маятнику механическая энергия переходит во внутреннюю энергию хаотического движения молекул (воздуха, материала подвеса).
Второй закон термодинамики
Необратимыми являются практически все процессы, происходящие в природе. Это связано с тем, что в любом реальном процессе часть энергии рассеивается за счет излучения, трения и т. д. Например, тепло, как известно, всегда переходит от более горячего тела к более холодному — это наиболее типичный пример необратимого процесса (хотя обратный переход не противоречит закону сохранения энергии).
Необратимый процесс.
Немецкий ученый Р. Клаузиус формулировал закон так: невозможно перевести теплоту от более холодной системы к более горячей при отсутствии других одновременных изменений в обеих системах или окружающих телах. Это означает, что теплота не может самопроизвольно переходить от более холодного тела к более горячему (принцип Клаузиуса).
Условно считают, что при dQ > 0 теплота сообщается рабочему телу, а при dQ теплота отнимается от тела. При dA > 0 система совершает работу (газ расширяется) , а при dA работа совершается над системой (газ сжимается) .
Основы теплотехники
Это уравнение представляет собой математическое выражение первого закона термодинамики: количество теплоты dQ , подводимое к системе газа, затрачивается на изменение ее внутренней энергии dU и совершение внешней работы dA .
Первый закон термодинамики
2. Нельзя осуществить тепловой двигатель, единственным результатом действия которого было бы превращение теплоты какого-либо тела в работу без того, чтобы часть теплоты не передавалась другим телам.
Из этой формулировки можно сделать вывод, что невозможно построить вечный двигатель, совершающий работу благодаря лишь одному источнику теплоты, поскольку любой, даже самый колоссальный источник теплоты в виде материального тела не способен отдать тепловой энергии больше, чем ему позволяет энтальпия (часть полной энергии тела, которую можно превратить в теплоту, охладив тело до температуры абсолютного нуля) .
Наряду с параметрами для характеристики системы используют функции состояния
Функции состояния рассчитывают по соответствующей формуле исходя из значений параметров, описывающих данное состояние системы. Функции состояния системы всегда экстенсивные величины (e.g. энергия). Поэтому при переходе из одного состояния системы в другой он определяется только начальным и конечным состоянием системы и не зависит от пути перехода
Понятие и основы термодинамики
Стандартная энтропия образования простых веществ и их наиболее термодинамическое устойчивое в агрегатном состоянии при стандартных условий принимается равной нулю (e.g. O2, ΔH = 0)
Значение стандартной энтропии образования сложного вещества зависит от природы вещества и его агрегатного состояния.
Энтропию реакции можно определить как экспериментально, так и расчетным путем, причем расчетный путь указан законом Гесса:
Энтропия реакции (тепловой эффект реакции) зависит только от природы и состояния исходных веществ и не зависит от пути, по которому протекает реакция
Первый закон термодинамики
опр . Работа (А) — это энергетическая мера направленных форм движения частиц, в процессе взаимодействия систем с окружающей средой. Работа считается положительной, когда совершается системой против внешних сил окружающих среды (внутренняя энергия уменьшается)
Поскольку второе начало термодинамики (в формулировке Клаузиуса) основано на предположении о том, что вселенная является замкнутой системой, возможны и другие виды критики этого закона. В соответствии с современными физическими представлениями мы можем говорить лишь о наблюдаемой части вселенной. На данном этапе человечество не имеет возможности доказать ни то, что вселенная есть замкнутая система, ни обратное.
- Постулат Клаузиуса: «Невозможен процесс, единственным результатом которого являлась бы передача тепла от более холодного тела к более горячему»[1] (такой процесс называется процессом Клаузиуса).
- Постулат Томсона (Кельвина): «Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара» (такой процесс называется процессом Томсона).
Второе начало термодинамики и «тепловая смерть Вселенной»
С точки зрения статистической физики второе начало термодинамики имеет статистический характер: оно справедливо для наиболее вероятного поведения системы. Существование флуктуаций препятствует точному его выполнению, однако вероятность сколь-нибудь значительного нарушения крайне мала. Смотри также Демон Максвелла.
- • навыками использования стандартных методов и моделей математического анализа (в первую очередь дифференциального и интегрального исчисления) применительно ко второму началу термодинамики и энтропии;
- • навыками использования методов аналитической геометрии и векторной алгебры применительно ко второму началу термодинамики и энтропии;
- • навыками проведения физического эксперимента, а также обработки результатов эксперимента по второму началу термодинамики и энтропии.
- • второе начало термодинамики в двух формулировках;
- • понятия обратимого и необратимого процессов, кругового процесса;
- • выражение для КПД кругового процесса и цикла Карно;
- • теоремы Карно;
- • понятие энтропии;
- • изменение энтропии в процессах идеального газа;
- • связь энтропии и термодинамической вероятности;
- • неравенство Клаузиуса и формулу Больмана для энтропии;
Формулировки второго начала термодинамики
Первое начало термодинамики показывает эквивалентность и возможность взаимопреобразования внутренней энергии, теплоты и работы. Однако оно не указывает возможное направление протекания процессов. Например, первое начало термодинамики, как и закон сохранения энергии, не запрещает самопроизвольный переход теплоты от холодного тела к горячему. Но опыт показывает, что в природе такие процессы не наблюдаются. Поэтому потребовалось сформулировать второе начало термодинамики. Одна из формулировок второго начала термодинамики (по Клаузиусу) прямо запрещает следующий процесс: теплота сама по себе не может переходить от менее нагретого тела к более нагретому. Приведем еще одну формулировку второго начала термодинамики (по Томсону): невозможен вечный двигатель второго рода — периодический процесс, единственным результатом которого является превращение теплоты в работу вследствие охлаждения одного тела.
07 Окт 2020 lawurist7 146