Для 1 кг идеального газа изменение внутренней энергии

∆ u = ∆u₂ -- ∆u₁ = с_v (Т₂ –Т₁ )

где с_v – теплоемкость газа при v= Cоnst ,

в общем случае для тела с массой m (кг)

U₂ – U₁ = m с_v (Т₂ –Т₁ )

Единицей удельной внутренней энергии в си является Дж/кг Работа

Работа , является также одной из форм передачи части внутренней энергии , отличается от теплоты тем , что эта форма связана с видимым , направленным движением тел.

При расширении газа увеличивается его объем и газ при этом совершает работу против внешней среды ( работу расширения) , она считается положительной. При сжатии объем газа уменьшается , внешняя среда совершает работу над газом ( работу сжатия) она считается отрицательной.

В термодинамике широко используются рV и рν диаграммы:

площади под изображенными в этих диаграммах процессами численно равны полной и удельной работе. По этим диаграммам можно определить не только количество работы , но и ее знак.

Работа положительная , если V₁ < V₂ ( расширение )

Работа отрицательная , если V₁ > V₂ ( сжатие )

В процессах при постоянном и переменном давлениях работа имеет разное значение , она зависит от характера процесса и является его функцией.

При конечном изменении параметров в процессе 1-2 деформационная работа равна

L = ∫ р dV = р ( V₂ – V₁ )

Аналогично для 1 кг идеального газа в v- р диаграмме и получить

ℓ = ∫ р dv = р ( v₂ - v₁ )

Единицей измерения работы изменения объёма в системе СИ является - Дж , а удельной работы - Дж/кг.

Вопросы по допуску к практической работе

1. Кто впервые сформулировал закон сохранения энергии? В чем его сущность?

2. Какой вклад в развитие закона сохранения энергии внесли Джоуль и Майер?

3. Что Вы понимаете под внутренней энергией тела?

4. Является ли количество внутренней энергии постоянным?

5. В каких формах проявляется взаимодействие между телами? Как при этом изменяется их внутренняя энергия?

6. В каких случаях внутренняя энергия тела увеличивается , а в каких уменьшается ?

7. Сформулируйте закон сохранения внутренней энергии.

8. Что называется и какой бывает работа изменения объема?

9. Как изменяется внутренняя энергия тела при сжатии и расширении рабочего тела?

10. Почему теплота и работа эквивалентные ?

11. Как математически выражается первый закон термодинамики?

12. Как определяется знак каждой величины, входящей в уравнение первого закона термодинамики?

13. Сформулируйте закон Джоуля для идеальных газов?

14. Почему внутренняя энергия является параметром состояния?

Зависит ли величина изменения внутренней энергии от вида процесса изменения

Запишите формулу изменения внутренней энергии для 1 кг идеального газа?

15. Запишите формулу изменения внутренней энергии для тела с массой m кг?

16. Изобразите процесс расширения идеального газа при постоянном давлении в р-V координатах.

17. Запишите уравнение для элементарной работы расширения при р =Сonst для 1 кг газа.

18. Запишите уравнение для элементарной работы расширения при р =Сonst для произвольного

количества газа массой m кг ?

19. Запишите уравнение для элементарной работы расширения при р =Сonst для 1кг газа.

20. Запишите уравнение для элементарной работы расширения при р =Сonst для произвольного количества газа массой m кг?

21. Каким свойством обладают р-V ,р-v диаграммы?

22. Почему работа изменения объема является функцией процесса?

23. Как обозначается теплота , в каких единицах она измеряется?

24. Как обозначается работа , в каких единицах она измеряется?

25. В чем различие между равновесным и неравновесным состоянием рабочего тела?

26. Что обеспечивает механическое и термическое равновесие?

27. Какой процесс называется обратимым?

28. Почему действительные процессы, протекающие в машинах , являются необратимыми и неравновесными?

29. Запишите дифференциальное выражение первого закона термодинамики?

30. Что называется энтальпией?

31. Что называется технической работой?

32. Почему энтальпия является параметром состояния?

33. Как можно распределить величины входящие в уравнение первого закона термодинамики?