Termodinamikaren lehen legea - Gauza guztien hasieran da

Termodinamikaren ikerketaren gaia bere forma guztietan, eta, garrantzitsuena, energia trantsizio formulario batetik bestera ere energia da. Gertatzen da, beraz, epe hori ikerketa hastapenetan sortu zen energia ikerketaren arloan, eta garai hartan desberdinen zerrenda bat energia mota oraindik txikia zen - mekanikoa eta termikoa. mugimendua (transferentzia), eta bero bihurtzeko lan mekanikoa eta alderantziz - Hori dela eta, izena "Termodinamika" gehien zehaztasunez objektuaren funtsa islatzeko. Pixkanaka-prozesu termiko ezaugarriak kontzeptuak: fusio-beroa, bero-ahalmena, eta, azkenik, unitate bero zenbatekoa - kaloria (1772 M.Vilke). Denbora behar du, eta formulatu egingo Termodinamikaren lehen legea, baina mugimendu ikertzaile askoren lanaren emaitza izan zen.

aztertzeko Termodinamikaren legeak hartutako konbentzio batzuk, azterketaren nabarmendu objektuaren eta bere propietate zehaztu aztertu ahal izateko dira. ikasketa objektuak partikula ugari sistemen itxia adierazten dira. sistemako bolumena nolabaiteko mugak zehaztu ahal bada, gorputza deitzen da. Han eta hemen izan zen termodinamikoa ekintza parte-hartzaile nagusietako bat: partikula-sistemaren bolumena jakin batean jasotako - gas ideal. energia eraldaketa-sistema termodinamiko prozesuan bere egoera aldatzen da, eta aldaketa horiek kontzeptu sorta batek deskribatzen - prozesuaren parametroak. parametroak hartuko tenperatura T, bolumena V eta presio P bada, nahikoa da haiek edozein termodinamikoa prozesua deskribatzeko. Sistema guztiak dira oreka estatu soilik jotzen. oreka ezartzea, adibidez, beroa, - bero transferentzia prozesu bat - zerbait hoztu eta zerbait berotzen. Kasu honetan, "ordaindutako - jaso" kopurua, termodinamikaren lehenengo legearen arabera, gauza bera izango da. Eta hemen dago arazo nagusia dela mendeetan zehar, zientzialari erabakitzeko: Search parte-hartzaileak energia metabolismoaren eta beren prozesuan paper zehazteko.

Termodinamikaren aparatu teoriaren oinarria 3 legeak dira. Onartu egiten da gorputza energia xurgatzeko, bere barne (adibidez, berogailua) handitzea eta / edo bere barne-energia lanaren kanpoko indarrak gainditzeko egin (adibidez, libragailua bultzaka). : Horrenbestez, Termodinamikaren lehen legea honela tratatuko da energia barneko aldaketa gorputzaren U da energia batura xurgatu beren energia Q eta kanpoko indarrak A. Matematikoki, hau da, infinitesimala aldaketak bitartez adierazten honela:

dU = DQ + DA (1)

Izan ere, energia kontserbazio legea, esan dezakegu bizitzaren legea da.

Pistoiak bidez, eta parametro bat - presio P, bolumena V eta tenperatura T - Propietateak termodinamikoa prozesu ohi eredua, non lan ertain gas perfektua bertan berotzen egon daitezke eta / edo lan mekanikoa kanpoko indarrak (hedapen compression) gainean egin behar izaten jotzen - konstante bat da. Termodinamikaren lehen legea aplikatzea energia iturri baldintza zehatzak hartzaile zehazteko izoprotsessam da.

Isochoric prozesu hori V = konst esan nahi du. Izan ere, hori lan mekanikoa ez dago erabilgarri, baita bolumena ez ditu bakarrik berotzeko handitu ahal izango dituen aldatu barne-energia, eta ondoren: da = br = 0, eta, beraz dU = DQ eta harreman batetik zehaztu daiteke:

DQ = (m / M) * CV * dT (2)

Horrela, isochoric prozesua da tenperatura igo direla eta.

Isobaren prozesua p = konst dakar, eta baldintza hau betetzen da lan-likidoa berotzen denean lan mekanikoa, adibidez, pistoia mugimendua burutzen bada. bero energia, eta Mendeleev-Clapeyron ekuazioa adierazpen aplikatzeko gaitzen baduzu, erraz lor daiteke adierazpen bat mekanikoak kalkulatzeko gas funtzionamendua :

A = (m / M) * R * (T2 - T1) (3)

R - gas konstante, eta lan adierazten gas bolumena handitzeko mole kopuru bat, tenperatura aldaketa bakoitzeko maila Kelvin bada. Ondorioa: Isobaren prozesua gas pean berritu energia berogailua (2) eta handitu barne-energiaren zati kontsumitzen luzapena (3) arabera.

bertan T = konst ere, termodinamika prozesua izeneko isothermal. Bere funtsa da hori barne-energia beroketak guztiz kanpoko indarrak preodoleniiyu lana kontsumitzen. izoprotsessov for Termodinamikaren lehen legea iradokitzen duen etengabeko gorputza bere barne energia tenperaturan egiten lan mekanikoak burutzeko kostua mantentzeko, eta presio aldaketak araberakoa da. Kalkulatu energiaren kostua adierazpena izan daiteke:

Q = A = (m / M) * R * T * (ln (p1 / p2)).