Bai Dich Nhap

Sau khi làm việc thông qua các chương này, bạn sẽ có thể: • chứng minh và giải thích các luật đầu tiên của nhiệt động lực học • Hiểu adiabatic và isothermal thay đổi • Giải thích nhiệt động của khí lý tưởng, bao gồm các phương trình adiabatic • Hiểu khái niệm enthalpy • Giải thích pháp luật thứ hai của nhiệt động lực học và ý nghĩa của nó trong điều khoản của entropy • Hiểu được khái niệm về một động cơ đảo ngược và nhiệt độ • Thảo luận chu kỳ động cơ và hiệu quả • Giải thích các quá trình kích hoạt trong điều khoản của truyền nhiệt • Mô tả các quy trình làm lạnh và hóa lỏng khí • Hiểu siêu tinh ́ lưu loat́ và siêu dẫn Các luật đầu tiên của nhiệt động cũng có thể bằng văn bản Q = ΔU + Wb Nơi W ¬ b là các công việc được thực hiện bởi hệ thống. Đây chỉ là được chấp nhận như là phương trình khác kể từ Wb ¬ là theo hướng đối diện với Wo (tức là Wb = - Wo). Chương 11: nhiệt động 11,1 pháp luật đầu tiên của nhiệt động lực học Nhiệt được chuyển giao năng lượng do chênh lệch nhiệt độ. Nhiệt chuyển giao cho một đối tượng hoặc là nguyên nhân của năng lượng nội bộ của đối tượng để tăng hoặc cho phép các đối tượng để làm việc, hoặc cả hai. Thường liên quan đến biến đổi năng lượng đốt nóng môi trường xung quanh. Ví dụ, một trọng lượng rơi mất tiềm năng năng lượng. Điều gì sẽ xảy ra với các P.E. mà nó mất? Nếu trọng lượng là tăng tốc như nó té ngã, nếu tốc độ lên để nó thu động năng. Sự mất P.E. nguồn cung cấp đạt được của K.E. Nếu đối tượng sau đó hits tầng, những gì xảy ra cho KE của nó? năng lượng âm thanh được sản xuất và các nguyên tử của sàn tăng điểm ở một số tác động năng lượng tốt. Vì vậy, sàn nhà trở nên ấm hơn một chút là kết quả của tác động này. Một ví dụ khác là khi pin được sử dụng để chạy một động cơ điện để tăng trọng lượng, như trong fig. 11.1a. Pin cung cấp năng lượng điện mà một phần được chuyển đổi thành năng lượng tiềm năng của các trọng lượng lớn lên. Một số năng lượng điện được sử dụng để sưởi ấm các cuộn dây động cơ bởi vì các cuộn dây có sức đề kháng. Ngoài ra, lực ma sát gây ra sưởi ấm ở động cơ, vòng bi. Vì vậy, không phải tất cả năng lượng điện được chuyển đổi thành năng lượng tiềm năng. Sự khác biệt là bị mất thông qua đốt nóng của động cơ và môi trường xung quanh nó. Việc đạt được môi trường xung quanh thông qua chuyển giao năng lượng nhiệt. Tại sao nhiệt chuyển luôn luôn có vẻ để làm cho năng lượng trải ra? Có thể rút ra năng lượng từ môi trường xung quanh và tập trung trong một số hình thức? Nhiệt động lực học nghiên cứu về biến đổi năng lượng, và nó sẽ cho câu trả lời cho những câu hỏi quan trọng. Pháp luật của nhiệt động đã được thành lập bởi các nhà khoa học trong thế kỷ 19. Những điều luật này được dựa trên các thí nghiệm liên quan đến biến đổi năng lượng, và các nhà khoa học đặt niềm tin rất lớn trong họ, vì không có thử nghiệm đã có bao giờ bác bỏ chúng. Các luật nhiệt động đầu tiên của tiểu bang mà nhiệt năng lượng cung cấp cho một hệ thống hoặc làm tăng năng lượng nội bộ của hệ thống hoặc cho phép nó để làm công việc, hoặc cả hai. Q = ΔU - Wo Trong trường hợp Q = nhiệt chuyển giao cho hệ thống.

ΔU = đạt được năng lượng nội bộ, Wo = làm việc được thực hiện trên hệ thống.

Nếu năng lượng nội bộ của các đối tượng tăng lên bởi ΔU, và tác phẩm được thực hiện trên hệ thống là Wo ¬, sau đó chuyển nhiệt vào hệ thống phải bằng ΔU - Ốc. Ví dụ, nếu một hệ thống tăng năng lượng nội bộ của 20 J và tác phẩm được thực hiện trên nó là 14J, hơi nóng được chuyển vào hệ thống phải được 6J. Các luật đầu tiên là dựa trên bảo toàn năng lượng. Có hai cách thay đổi năng lượng bên trong của hệ thống bất kỳ. Một cách là sử dụng lực lượng để làm việc. Một cách khác là do truyền nhiệt. Vì vậy, pháp luật đầu tiên cho chúng ta biết rằng đạt được năng lượng nội bộ bằng việc chuyển nhiệt vào hệ thống + công tác thực hiện trên hệ thống. Vì vậy, chúng tôi có thể viết ΔU = Q + Wo mà cho Q = ΔU - Ốc. Khi các phương trình của pháp luật đầu tiên được sử dụng, đôi khi các giá trị là tiêu cực. Một giá trị tiêu cực cho ΔU có nghĩa là năng lượng nội bộ đã giảm. Một giá trị tiêu cực cho Q có nghĩa là năng lượng được chuyển ra khỏi hệ thống. Ví dụ, nếu công tác thực hiện trên hệ thống này là 28 J, nhưng đạt được năng lượng bên trong của nó chỉ là 20J, sau đó phương trình cho Q = 20-28 =-8J. Vì vậy, nhiệt chuyển từ hệ thống là 8J. Kéo dài một ban nhạc cao su cung cấp một ví dụ đơn giản của việc sử dụng nhiệt động. Căng ra một ban nhạc cao su nhanh chóng sau đó giữ nó, vẫn còn kéo dài, đối với môi dưới của bạn. Nó cảm thấy ấm áp. Năng lượng nội bộ của cao su tăng lên bởi vì bạn đã làm việc được thực hiện trên dải cao su khi bạn kéo dài nó. Việc kéo dài rất nhanh chóng mà nhiệt chuyển được không đáng kể. Một năng lượng nguyên tử > hoán đổi