形成, 科学
熱力学の第一法則 - それはすべての物事の始まりです
熱力学の研究の対象は、一つの形態から別のすべての形態と、最も重要なのは、エネルギー遷移のエネルギーです。 とても用語は、エネルギー研究の分野での研究の初期の時代に起源することを発生し、その時点で異なるのリスト エネルギーの種類は まだ小さかった-機械的および熱。 移動(転送)、および機械的仕事への熱変換とその逆 - したがって、名称「熱力学」は、最も正確に物体の本質を反映しています。 徐々に熱プロセスを特徴付けるの概念:融解熱、熱容量、及び、最後に、熱の単位量 - カロリー(1772 M.Vilke)。 それは時間がかかりますし、熱力学の第一法則を定式化されますが、すべての動きは、多くの研究者のハードワークの結果でした。
勉強するには熱力学の法則をいくつかの規則は、研究は、オブジェクトを強調表示し、検討するために、そのプロパティを指定できるように、採用されています。 この研究の目的は、多数の粒子の閉鎖系で表されます。 システムは、特定のボリュームの境界を決定することができた場合、それはボディと呼ばれています。 ここでは熱力学的行動における主要な参加者がありました:特定のボリュームに含まれる粒子のシステム - 理想気体が。 エネルギー変換の熱力学系の過程でその状態を変更し、これらの変化は、概念のセットによって記述される - プロセスパラメータ。 パラメータは温度T、体積Vと圧力Pを取る場合は、それらを任意の熱力学的プロセスを説明するのに十分です。 すべてのシステムは、唯一の平衡状態が考慮されています。 平衡の確立は、例えば、熱、 - 熱移動プロセス - 何かが冷えて何かを加熱します。 この場合は、「支払った - 受信」の数、熱力学の第一法則とは、同じになります。 検索参加者:そして、ここでの主な問題は、何世紀にもわたって、科学者が決めることであるあるエネルギー代謝のプロセスにおける役割を決定します。
熱力学装置の理論の基礎は3法則です。 体(例えば、プランジャを押す)外力を克服するために仕事をするために、および/または、その内部エネルギーへの内側(例えば、加熱)を増加させる、エネルギーを吸収することができることが想定されます。 :次のようによって、熱力学の第一法則は、処理された 内部エネルギーの変化 体のUはエネルギーの合計は次のように彼らのエネルギーQと外力A.数学的には、これは微小変化を通して表現されて吸収されます。
dU = dQの+ DA(1)
実際には、それはエネルギー保存則である、私たちは、人生の法則を言うことができます。
特徴熱力学的プロセスは、通常、作動流体が加熱され及び/又はそれに外力(収縮 - 膨張)による機械的作業を行うことができる理想気体取るモデルで考慮されている - 圧力P、体積Vおよび温度Tピストンによって、およびパラメータの一つ - 一定です。 熱力学の第一法則の適用は、特定の条件のためのエネルギー源受信機を決定するためにizoprotsessamします。
定積過程は、V =定数を意味します。 事実による 機械的な作業が 利用できない、なぜなら 体積が増加することができるのみで加熱することによって変化しない内部エネルギーを、そしてその後:のdA = PDV = 0、ひいてはのdU = DQは、それが関係から決定することができます。
dQ =(M / M)* CV * dTを(2)
したがって、定積過程は温度の増加によるものです。
定圧過程は、p =定数を伴い、作動流体を加熱は、例えば機械的仕事、ピストンの運動を行った場合ならば、この条件が満たされます。 あなたは、熱エネルギー、およびメンデレーエフ-クラペイロンの式に式を適用するために有効にした場合、人は簡単に機械的に計算するための式を得ることができますガスの操作を :
=(M / M)* R *(T2 - T1)(3)
R - 気体定数、およびケルビンあたりの温度変化と、1モルの量で気体の体積を増加させる作業を意味します。 結論:等圧プロセスガス下エネルギー加熱(2)を補充し、拡張(3)増加した内部エネルギーの一部を消費します。
熱力学の処理においてT =一定は、等温と呼ばれます。 その本質は、内部エネルギーの加熱により完全に外力preodoleniiyuの作業で消費されていることです。 izoprotsessovのための熱力学の第一法則は、その内部エネルギーの一定の体温を維持するためには機械的な作業を実行するコストを補う、および圧力変化に依存することを示唆しています。 式からすることができ、エネルギーコストを計算します。
Q = A =(M / M)* R * T *(LN(P1 / P2))。
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