Se știe că alimentarea cu căldură a fluidului de lucru sau îndepărtarea căldurii din acesta în orice procedeu conduce la o schimbare a temperaturii sale. Raportul dintre cantitatea de căldură furnizată (sau retrasă) într-un proces dat și o modificare a temperaturii se numește capacitatea de căldură a corpului (sistemul corpului):
.
unde este cantitatea elementară de căldură; - schimbarea elementară a temperaturii.
Capacitatea de căldură este numeric egală cu cantitatea de căldură care trebuie furnizată sistemului pentru a-și ridica temperatura cu 1 grad în condițiile date. Deoarece unitatea de cantitate de căldură în SI este joule și temperatura este gradul K, capacitatea de căldură a unității va fi J / K.
În funcție de unitatea cantitativă a corpului căruia este furnizată căldură în termodinamică, se disting capacitățile de masă de masă, volumetrică și molară.
Capacitatea de căldură în masă este capacitatea de încălzire pe unitatea de masă a fluidului de lucru,
.
Unitatea de măsură a căldurii specifice masei este J / (kg • K). Căldura specifică de masă se numește și căldura specifică.
Capacitatea de încălzire a volumului este capacitatea de încălzire pe volum de unitate a fluidului de lucru,
.
unde u este volumul și densitatea corpului în condiții fizice normale.
Capacitatea de căldură a volumului este măsurată în J / (m3 • K).
Capacitatea de căldură molară este capacitatea de căldură atribuită cantității de substanță de lucru (gaz) în mol,
.
unde este cantitatea de gaz în cariere.
Capacitatea de căldură molară este măsurată în J / (mol • K).
Capacitățile de căldură în masă și molară sunt legate de următoarea relație:
unde m3 / mol este volumul molar al gazului în condiții normale.
Având în vedere că capacitatea de căldură nu este constantă, dar depinde de temperatură și alți parametri termici, distingeți între capacitatea de căldură reală și cea medie. De obicei, adevărata capacitate de căldură se referă la raportul dintre cantitatea elementară de căldură, care este raportată la sistemul termodinamic în orice proces, la o creștere infinitezimală a temperaturii acestui sistem, cauzată de căldura raportată. Vom presupune că capacitatea reală de căldură a unui sistem termodinamic la o temperatură a sistemului este egală cu. a - căldura specifică reală a fluidului de lucru la temperatura sa este egală cu. Apoi, căldura specifică medie a mediului de lucru cu o schimbare a temperaturii sale de la poate fi definită ca
Determinarea energiei interne a corpului.
Energia internă a corpului (denumită E sau U) este suma energiilor interacțiunilor moleculare și a mișcărilor termice ale moleculei. În special, energia internă a unui gaz ideal este egală cu suma energiilor cinetice ale tuturor particulelor de gaz într-o mișcare termică continuă și erratică. Aceasta implică legea lui Joule, care este confirmată de numeroase experimente.
Energia internă a unui gaz ideal depinde doar de temperatura și nu depinde de volum
Teoria moleculare-cinetică conduce la următoarea expresie a energiei interne a unui mol de gaz monatomic ideal (heliu, neon etc.), ale cărui molecule efectuează numai mișcări translaționale:
Deoarece energia potențială a interacțiunii moleculelor depinde de distanța dintre ele, în general, energia internă U a unui corp depinde, pe lângă temperatura T, de volumul V:
Astfel, energia internă U a unui corp este determinată în mod unic de parametrii macroscopici care caracterizează starea corpului. Nu depinde de modul în care a fost realizată această stare. Este obișnuit să spunem că energia internă este o funcție a statului.
TD utilizează o schimbare a energiei interne, nu valoarea sa absolută.
Care este lucrarea de extindere. Prima lege este TD.
Lucrarea de expansiune este lucrarea mecanică efectuată de TS împotriva forțelor de presiune externă în procesul de extindere a acesteia. Când volumul se schimbă, gazul face lucrarea, semnul schimbării în V coincide cu semnul lucrării
Prima lege TD: căldura, raportată la sistem, duce la transformarea energiei interne și a performanței muncii.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: