Термодинамика - раздел физики, рассматривающий явления, связанные с взаимопревращением механической и внутренней энергий и передачей внутренней энергии от одного тела к другому. Термодинамической системой называется совокупность тел, выделенная для рассмотрения вопросов термодинамики.Изменение внутренней энергии AU может быть осуществлено двумя
путем совершения над телом работы: сжатие, растяжение тела" работа механизмов: пилы, дрели"путем сообщения телу теплоты, то есть через теплопередачу: нагревание в закрытом сосуде, нагревание жидкости.
Теплопередачей называется процесс перехода внутренней энергии от одного тела к другому без совершения над телом работы
Виды теплопередачи:
конвекция" теплопроводность"лучеиспускание
Конвекция - процесс передачи количества теплоты путем перемешивания холодных и теплых слоев жидкости или газа (центральное водяное отопление, ветры, морские течения, тяга в трубах, нагревание жидкости снизу сосуда).
Теплопроводность - процесс передачи количества теплоты от более нагретой части тела к менее нагретой без перемещения частиц (металлы - хорошие проводники тепла" дерево, стекло, кожа - плохие" газы менее теплопроводны, чем жидкость =>" плохая теплопроводность.
Лучеиспускание — теплопередача через излучение с электромагнитных волн (энергия, получаемая Землей от Солнца).
Количество теплоты AQ - количество энергии, переданной от тела телу в результате теплопередачи (без совершения работы).
Количество теплоты

Теплоемкость тела

Удельная теплоемкость


Рис. 39
Работа газа
A = pV
Работа А численно равна площади под графиком зависимости давления от объема (рис. 39).
Первый закон термодинамики

А - работа, совершаемая системой над внешними телами" А' - работа совершаемая внешними телами над системой.
I закон термодинамики, адиабатный процесс
U = - A
Адиабатным называется процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой (Q = 0).
I закон термодинамики, изохорный процесс

I закон термодинамики, изотермический процесс

I закон термодинамики, изобарный процесс
(p = const)
Q = U + U + pV
Второй закон термодинамики: невозможен процесс, при котором теплота переходила бы произвольно от тел более холодных к более нагретым:
При адиабатном процессе система может выполнять работу над внешними телами (расширение газа) только за счет своей внут-ренней энергии.
Если при адиабатном процессе внешние тела совершают работу над системой, то ее внутренняя энергия увеличивается.
КПД теплового двигателя
Тепловой двигатель состоит из нагревателя, холодильника и рабочего тела — газа или пара, который при расширении совершает работу (рис. 40).

Рис. 40
Пути повышения КПД теплового двигателя:
повышение температуры нагревателя"понижение температуры холодильника"уменьшение теплообмена"уменьшение трения в машине
Работа теплового двигателя
A = QH - QX
Тепловой двигатель - устройство, превращающее внутреннюю энергию обычного или ядерного топлива в механическую энергию.
Фаза - физически однородная часть вещества, отделенная от остальных частей системы границей раздела (лед, вода, пар).
Фазовый переход - переход из одной фазы в другую, из одного агрегатного состояния в другое.
Изменение агрегатного состояния

Рис. 41
 - температура, установившаяся в результате теплообмена.
Уравнение теплового баланса

Удельная теплота сгорания топлива

Удельная теплота парообразования

Удельная теплота плавления

Относительная влажность

Коэффициент поверхностного натяжения

Высота подъема жидкости в капилляре


Рис. 42
Точка, или температура плавления, - температура, при которой плавится (или отвердевает) кристаллическое тело при постоянном давлении. Аморфные тела (стекло, воск, парафин, вар) не имеют точки плавления.
Насыщенным называется пар, находящийся в состоянии динамического равновесия со своей жидкостью: число испарившихся молекул равно числу конденсирующихся =>"концентрация пара в пространстве над жидкостью максимальна и не изменяется.
Точка росы - температура tp, при которой находящийся в воздухе водяной пар становится насыщенным.
ндуктивність (англ. Inductance) — фізична величина, що характеризує здатність провідника накопичувати енергію магнітного поля, коли в ньому протікає електричний струм.
Позначається здебільшого латинською літерою L, у системі СІ вимірюється в Генрі.
Дорівнює відношенню магнітного потоку Ф через контур, визначений електричним колом, до величини струму I в колі, тобто
L=Ф/I
Енергія магнітного поля, створеного електричним струмом у колі, визначається формулою.
путем совершения над телом работы: сжатие, растяжение тела" работа механизмов: пилы, дрели"путем сообщения телу теплоты, то есть через теплопередачу: нагревание в закрытом сосуде, нагревание жидкости.
Теплопередачей называется процесс перехода внутренней энергии от одного тела к другому без совершения над телом работы
Виды теплопередачи:
конвекция" теплопроводность"лучеиспускание
Конвекция - процесс передачи количества теплоты путем перемешивания холодных и теплых слоев жидкости или газа (центральное водяное отопление, ветры, морские течения, тяга в трубах, нагревание жидкости снизу сосуда).
Теплопроводность - процесс передачи количества теплоты от более нагретой части тела к менее нагретой без перемещения частиц (металлы - хорошие проводники тепла" дерево, стекло, кожа - плохие" газы менее теплопроводны, чем жидкость =>" плохая теплопроводность.
Лучеиспускание — теплопередача через излучение с электромагнитных волн (энергия, получаемая Землей от Солнца).
Количество теплоты AQ - количество энергии, переданной от тела телу в результате теплопередачи (без совершения работы).
Количество теплоты

Теплоемкость тела

Удельная теплоемкость


Рис. 39
Работа газа
A = pV
Работа А численно равна площади под графиком зависимости давления от объема (рис. 39).
Первый закон термодинамики

А - работа, совершаемая системой над внешними телами" А' - работа совершаемая внешними телами над системой.
I закон термодинамики, адиабатный процесс
U = - A
Адиабатным называется процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой (Q = 0).
I закон термодинамики, изохорный процесс

I закон термодинамики, изотермический процесс

I закон термодинамики, изобарный процесс
(p = const)
Q = U + U + pV
Второй закон термодинамики: невозможен процесс, при котором теплота переходила бы произвольно от тел более холодных к более нагретым:
При адиабатном процессе система может выполнять работу над внешними телами (расширение газа) только за счет своей внут-ренней энергии.
Если при адиабатном процессе внешние тела совершают работу над системой, то ее внутренняя энергия увеличивается.
КПД теплового двигателя
Тепловой двигатель состоит из нагревателя, холодильника и рабочего тела — газа или пара, который при расширении совершает работу (рис. 40).

Рис. 40
Пути повышения КПД теплового двигателя:
повышение температуры нагревателя"понижение температуры холодильника"уменьшение теплообмена"уменьшение трения в машине
Работа теплового двигателя
A = QH - QX
Тепловой двигатель - устройство, превращающее внутреннюю энергию обычного или ядерного топлива в механическую энергию.
Фаза - физически однородная часть вещества, отделенная от остальных частей системы границей раздела (лед, вода, пар).
Фазовый переход - переход из одной фазы в другую, из одного агрегатного состояния в другое.
Изменение агрегатного состояния

Рис. 41
 - температура, установившаяся в результате теплообмена.
Уравнение теплового баланса

Удельная теплота сгорания топлива

Удельная теплота парообразования

Удельная теплота плавления

Относительная влажность

Коэффициент поверхностного натяжения

Высота подъема жидкости в капилляре


Рис. 42
Точка, или температура плавления, - температура, при которой плавится (или отвердевает) кристаллическое тело при постоянном давлении. Аморфные тела (стекло, воск, парафин, вар) не имеют точки плавления.
Насыщенным называется пар, находящийся в состоянии динамического равновесия со своей жидкостью: число испарившихся молекул равно числу конденсирующихся =>"концентрация пара в пространстве над жидкостью максимальна и не изменяется.
Точка росы - температура tp, при которой находящийся в воздухе водяной пар становится насыщенным.
ндуктивність (англ. Inductance) — фізична величина, що характеризує здатність провідника накопичувати енергію магнітного поля, коли в ньому протікає електричний струм.
Позначається здебільшого латинською літерою L, у системі СІ вимірюється в Генрі.
Дорівнює відношенню магнітного потоку Ф через контур, визначений електричним колом, до величини струму I в колі, тобто
L=Ф/IЕнергія магнітного поля, створеного електричним струмом у колі, визначається формулою.
E=1/2LI2
Індуктивність залежить від форми контура.