11. Формулировка и математическое выражение первого закона термодинамики.

Закон сохранения и преобразования энергии:

1)В природе существует только возможные формы переноса энергии: теплота и работа(теплота на микро уровне, а работа на макро уровне за счет изменения объема веществ).

2)Невозможно создать вечный двигатель первого рода (двигатель берет энергию из ниоткуда). 3)Теплота подводимая к Т.Д. системе расходуется на изменение ее внутренней энергии и на совершение работы против внешних сил

1)бq=du+бl – дифференцированный вид первого закона Т.Д

2)q=∆u+l – для одного кг вещества

3)Q=∆U+L=(U₂-U₁)+p(V₂-V₁) – для любой массы веществ

Математическое выражение первого закона термодинамики показывает, что закон этот дает только количественную характеристику одного из свойств тепловой и внутренней энергии системы: эквивалентность перехода их в работу и, наоборот, работы в тепловую и внутреннюю энергию.

12. Теплота и работа как функции процесса. Аналитическое выражение теплоты и работы через параметры состояния. Графическое изображение.

13.Общая схема исследования термодинамических процессов идеальных газов

Идеальный газ — математическая модель газа, в которой в рамках молекулярно-кинетической теории предполагается, что: 1)потенциальной энергией взаимодействия частиц, составляющих газ, можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией; 2)суммарный объём частиц газа пренебрежимо мал; 3)между частицами нет дальнодействующих сил притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги; 4)время взаимодействия между частицами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями.

В расширенной модели идеального газа, частицы, из которых он состоит, имеют форму упругих сфер или эллипсоидов, что позволяет учитывать энергию не только поступательного, но и вращательно-колебательного движения, а также не только центральные, но и нецентральные столкновения частиц^[1]. В рамках термодинамики идеальными называются гипотетические (реально не существующие) газы, подчиняющиеся термическому уравнению состоянияКлапейрона — Менделеева^[2][3][4].

14.Аналитическое исследование изохорного процесса

Изохорический или изохорный процесс (V=const) — термодинамический процесс, который происходит при постоянном объёме. Для осуществления изохорного процесса в газе или жидкости достаточно нагревать (охлаждать) вещество в сосуде, который не изменяет своего объёма.

При изохорическом процессе давление идеального газа прямо пропорционально его температуре (см. Закон Шарля ). В реальных газах закон Шарля не выполняется.

Н а графиках изображается линиями, которые называются изохоры. Для идеального газа они являются прямыми во всех диаграммах, которые связывают параметры: {\displaystyle T}ЕT T (температура), {\displaystyle V}V (объем) и {\displaystyle P} P (давление).

График изохорного процесса на диаграмме (P, V)

15. Аналитическое исследование изобарного процесса

Изоба́рный проце́сс — термодинамический процесс, происходящий в системе при постоянном давлении и постоянной массе газа. Согласно закону Гей-Люссака, при изобарном процессе в идеальном газе

Если использовать уравнение Клапейрона — Менделеева, то работа, совершаемая газом при расширении или сжатии газа, равна

Количество теплоты, получаемое или отдаваемое газом, характеризуется изменением энтальпии: бQ=∆I=∆U+P∆V.

{\displaystyle \delta Q=\Delta I=\Delta U+P\Delta V.}

График изобарического расширения газа от объёма {\displaystyle V_{a}} V_a до {\displaystyle V_{b}.}V_b, AB здесь является изобарой