🗊Презентация Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7)

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №1Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №2Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №3Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №4Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №5Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №6Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №7Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №8Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №9Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №10Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №11Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №12Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №13Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №14Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №15Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №16Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №17Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №18Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №19Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №20Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №21Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №22Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №23Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №24Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №25Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №26Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №27Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №28Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №29Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №30Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №31Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №32Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №33Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №34Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №35Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №36Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №37Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №38Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №39Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №40Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №41Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №42Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №43
Скачать

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7). Доклад-сообщение содержит 43 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1


ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа
Описание слайда:
ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа

Слайд 2


Внутренняя энергия. Работа и теплота Наряду с механической энергией любое тело (или система) обладает внутренней энергией. Внутренняя энергия – энергия покоя. Она складывается из теплового хаотического движения молекул, составляющих тело, потенциальной энергии их взаимного расположения, кинетической и потенциальной энергии электронов в атомах, нуклонов в ядрах и так далее.
Описание слайда:
Внутренняя энергия. Работа и теплота Наряду с механической энергией любое тело (или система) обладает внутренней энергией. Внутренняя энергия – энергия покоя. Она складывается из теплового хаотического движения молекул, составляющих тело, потенциальной энергии их взаимного расположения, кинетической и потенциальной энергии электронов в атомах, нуклонов в ядрах и так далее.

Слайд 3


В термодинамике важно знать не абсолютное значение внутренней энергии, а её изменение. В термодинамических процессах изменяется только кинетическая энергия движущихся молекул. Следовательно, фактически под внутренней энергией в термодинамике подразумевают энергию теплового хаотического движения молекул.
Описание слайда:
В термодинамике важно знать не абсолютное значение внутренней энергии, а её изменение. В термодинамических процессах изменяется только кинетическая энергия движущихся молекул. Следовательно, фактически под внутренней энергией в термодинамике подразумевают энергию теплового хаотического движения молекул.

Слайд 4


Внутренняя энергия U одного моля идеального газа равна: или Таким образом, внутренняя энергия зависит только от температуры. Внутренняя энергия U является функцией состояния системы независимо от предыстории.
Описание слайда:
Внутренняя энергия U одного моля идеального газа равна: или Таким образом, внутренняя энергия зависит только от температуры. Внутренняя энергия U является функцией состояния системы независимо от предыстории.

Слайд 5


В общем случае термодинамическая система может обладать как внутренней, так и механической энергией и разные системы могут обмениваться этими видами энергии. Обмен механической энергией характеризуется совершенной работой А, а обмен внутренней энергией – количеством переданного тепла Q.
Описание слайда:
В общем случае термодинамическая система может обладать как внутренней, так и механической энергией и разные системы могут обмениваться этими видами энергии. Обмен механической энергией характеризуется совершенной работой А, а обмен внутренней энергией – количеством переданного тепла Q.

Слайд 6


Количество теплоты, сообщаемой телу, идёт на увеличение внутренней энергии тела и на совершение телом работы: – это и есть первое начало термодинамики или закон сохранения энергии в термодинамике.
Описание слайда:
Количество теплоты, сообщаемой телу, идёт на увеличение внутренней энергии тела и на совершение телом работы: – это и есть первое начало термодинамики или закон сохранения энергии в термодинамике.

Слайд 7


В дифференциальном виде первое начало термодинамики будем иметь : U – функция состояния системы; dU – её полный дифференциал, а δQ и δА таковыми не являются.
Описание слайда:
В дифференциальном виде первое начало термодинамики будем иметь : U – функция состояния системы; dU – её полный дифференциал, а δQ и δА таковыми не являются.

Слайд 8


Особое значение в термодинамике имеют круговые или циклические процессы, при которых система, пройдя ряд состояний, возвращается в исходное.
Описание слайда:
Особое значение в термодинамике имеют круговые или циклические процессы, при которых система, пройдя ряд состояний, возвращается в исходное.

Слайд 9


Для цикла из первого начала термодинамики Следовательно, нельзя построить периодически действующий двигатель, который совершал бы бóльшую работу, чем количество сообщенной ему извне энергии. Одна из формулировок первого начала термодинамики: невозможно создать вечный двигатель первого рода.
Описание слайда:
Для цикла из первого начала термодинамики Следовательно, нельзя построить периодически действующий двигатель, который совершал бы бóльшую работу, чем количество сообщенной ему извне энергии. Одна из формулировок первого начала термодинамики: невозможно создать вечный двигатель первого рода.

Слайд 10


Теплоёмкость идеального газа. Уравнение Майера Теплоёмкость тела характеризуется количеством теплоты, необходимой для нагревания этого тела на один градус
Описание слайда:
Теплоёмкость идеального газа. Уравнение Майера Теплоёмкость тела характеризуется количеством теплоты, необходимой для нагревания этого тела на один градус

Слайд 11


Для газов удобно пользоваться молярной теплоемкостью Сμ  количество теплоты, необходимое для нагревания 1 моля газа на 1 градус.
Описание слайда:
Для газов удобно пользоваться молярной теплоемкостью Сμ  количество теплоты, необходимое для нагревания 1 моля газа на 1 градус.

Слайд 12


Теплоёмкость термодинамической системы зависит от того, как изменяется состояние системы при нагревании. Если газ нагревать при постоянном объёме, то всё подводимое тепло идёт на нагревание газа, то есть изменение его внутренней энергии. Теплоёмкость при этом обозначается СV.
Описание слайда:
Теплоёмкость термодинамической системы зависит от того, как изменяется состояние системы при нагревании. Если газ нагревать при постоянном объёме, то всё подводимое тепло идёт на нагревание газа, то есть изменение его внутренней энергии. Теплоёмкость при этом обозначается СV.

Слайд 13


СР – теплоемкость при постоянном давлении. Если нагревать газ при постоянном давлении Р в сосуде с поршнем, то поршень поднимется на некоторую высоту h, то есть газ совершит работу.
Описание слайда:
СР – теплоемкость при постоянном давлении. Если нагревать газ при постоянном давлении Р в сосуде с поршнем, то поршень поднимется на некоторую высоту h, то есть газ совершит работу.

Слайд 14


Следовательно, подводимое тепло затрачивается и на нагревание и на совершение работы. Отсюда ясно, что Величины СР и СV оказываются связанными простым соотношением.
Описание слайда:
Следовательно, подводимое тепло затрачивается и на нагревание и на совершение работы. Отсюда ясно, что Величины СР и СV оказываются связанными простым соотношением.

Слайд 15


При нагревании одного моля идеального газа при постоянном объёме, первое начало термодинамики запишется в виде: Теплоемкость при постоянном объёме будет равна:
Описание слайда:
При нагревании одного моля идеального газа при постоянном объёме, первое начало термодинамики запишется в виде: Теплоемкость при постоянном объёме будет равна:

Слайд 16


В общем случае так как U может зависеть не только от температуры. В случае идеального газа справедлива формула Из этого следует, что
Описание слайда:
В общем случае так как U может зависеть не только от температуры. В случае идеального газа справедлива формула Из этого следует, что

Слайд 17


Внутренняя энергия идеального газа является только функцией температуры (и не зависит от V, Р), поэтому формула справедлива для любого процесса. Для произвольной идеальной массы газа:
Описание слайда:
Внутренняя энергия идеального газа является только функцией температуры (и не зависит от V, Р), поэтому формула справедлива для любого процесса. Для произвольной идеальной массы газа:

Слайд 18


При изобарическом процессе кроме увеличения внутренней энергии происходит совершение работы газом: Из уравнения Клапейрона-Менделеева Подставив полученный результат в уравнение, получим
Описание слайда:
При изобарическом процессе кроме увеличения внутренней энергии происходит совершение работы газом: Из уравнения Клапейрона-Менделеева Подставив полученный результат в уравнение, получим

Слайд 19


Это уравнение Майера для одного моля газа. Из него следует физический смысл универсальной газовой постоянной . R – численно равна работе, совершаемой одним молем газа при нагревании на один градус при изобарическом процессе.
Описание слайда:
Это уравнение Майера для одного моля газа. Из него следует физический смысл универсальной газовой постоянной . R – численно равна работе, совершаемой одним молем газа при нагревании на один градус при изобарическом процессе.

Слайд 20


Теплоёмкости одноатомных и многоатомных газов Внутренняя энергия одного моля идеального газа равна
Описание слайда:
Теплоёмкости одноатомных и многоатомных газов Внутренняя энергия одного моля идеального газа равна

Слайд 21


Теплоёмкости одноатомных газов Теплоемкость при постоянном объеме СV – величина постоянная, от температуры не зависит.
Описание слайда:
Теплоёмкости одноатомных газов Теплоемкость при постоянном объеме СV – величина постоянная, от температуры не зависит.

Слайд 22


Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №22
Описание слайда:

Слайд 23


Полезно знать отношение: где γ  коэффициент Пуассона
Описание слайда:
Полезно знать отношение: где γ  коэффициент Пуассона

Слайд 24


Так как Тогда . Из этого следует, что Кроме того где i – число степеней свободы молекул.
Описание слайда:
Так как Тогда . Из этого следует, что Кроме того где i – число степеней свободы молекул.

Слайд 25


Подставив в выражение для внутренней энергии, получим: а так как , то внутреннюю энергию можно найти по формуле:
Описание слайда:
Подставив в выражение для внутренней энергии, получим: а так как , то внутреннюю энергию можно найти по формуле:

Слайд 26


Необходимо учитывать вращательное и колебательное движение молекул. Число степеней свободы таких молекул
Описание слайда:
Необходимо учитывать вращательное и колебательное движение молекул. Число степеней свободы таких молекул

Слайд 27


Числом степени свободы называется число независимых переменных, определяющих положение тела в пространстве и обозначается i Как видно, положение материальной точки (одноатомной молекулы) задаётся тремя координатами, поэтому она имеет три степени свободы.
Описание слайда:
Числом степени свободы называется число независимых переменных, определяющих положение тела в пространстве и обозначается i Как видно, положение материальной точки (одноатомной молекулы) задаётся тремя координатами, поэтому она имеет три степени свободы.

Слайд 28


Многоатомная молекула может ещё и вращаться. Например, у двухатомных молекул вращательное движение можно разложить на два независимых вращения. Любое вращение можно разложить на три вращательных движения вокруг взаимно перпендикулярных осей. Но для двухатомных молекул вращение вокруг оси z не изменит её положение в пространстве.
Описание слайда:
Многоатомная молекула может ещё и вращаться. Например, у двухатомных молекул вращательное движение можно разложить на два независимых вращения. Любое вращение можно разложить на три вращательных движения вокруг взаимно перпендикулярных осей. Но для двухатомных молекул вращение вокруг оси z не изменит её положение в пространстве.

Слайд 29


Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №29
Описание слайда:

Слайд 30


Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота. Теплоемкость идеального газа. (Лекция 7), слайд №30
Описание слайда:

Слайд 31


У двухатомных жестких молекул пять степеней свободы (i = 5), а у трёхатомных шесть степеней свободы (i = 6). Если молекула не жесткая, то она обладает еще колебательными степенями свободы. На каждую колебательную степень свободы приходится энергия, равная приходится на кинетическую энергию и на потенциальную .
Описание слайда:
У двухатомных жестких молекул пять степеней свободы (i = 5), а у трёхатомных шесть степеней свободы (i = 6). Если молекула не жесткая, то она обладает еще колебательными степенями свободы. На каждую колебательную степень свободы приходится энергия, равная приходится на кинетическую энергию и на потенциальную .

Слайд 32


Больцман доказал, что, средняя энергия, приходящаяся на одну степень свободы равна
Описание слайда:
Больцман доказал, что, средняя энергия, приходящаяся на одну степень свободы равна

Слайд 33


На среднюю кинетическую энергию молекулы, имеющей i-степеней свободы приходится Это и есть закон Больцмана о равномерном распределении средней кинетической энергии по степеням свободы.
Описание слайда:
На среднюю кинетическую энергию молекулы, имеющей i-степеней свободы приходится Это и есть закон Больцмана о равномерном распределении средней кинетической энергии по степеням свободы.

Слайд 34


В общем случае, для молярной массы газа
Описание слайда:
В общем случае, для молярной массы газа

Слайд 35


Для произвольного количества газов: ,
Описание слайда:
Для произвольного количества газов: ,

Слайд 36


Применение первого начала термодинамики к изопроцессам Используем I начало термодинамики или закон сохранения энергии в термодинамике
Описание слайда:
Применение первого начала термодинамики к изопроцессам Используем I начало термодинамики или закон сохранения энергии в термодинамике

Слайд 37


Изотермический процесс Изотермический процесс Изохорический процесс
Описание слайда:
Изотермический процесс Изотермический процесс Изохорический процесс

Слайд 38


Изобарический процесс Изобарический процесс Адиабатный процесс
Описание слайда:
Изобарический процесс Изобарический процесс Адиабатный процесс

Слайд 39


Рассмотрим политропный процесс – такой процесс, при котором изменяются все основные параметры системы, кроме теплоемкости, т.е. С = const. Уравнение политропы
Описание слайда:
Рассмотрим политропный процесс – такой процесс, при котором изменяются все основные параметры системы, кроме теплоемкости, т.е. С = const. Уравнение политропы

Слайд 40


С помощью показателя n можно легко описать любой изопроцесс: 1. Изобарный процесс Р = const, n = 0 2. Изотермический процесс Т = const, n = 1,
Описание слайда:
С помощью показателя n можно легко описать любой изопроцесс: 1. Изобарный процесс Р = const, n = 0 2. Изотермический процесс Т = const, n = 1,

Слайд 41


Изохорный процесс Изохорный процесс Адиабатический процесс Q = 0, n = γ, Сад = 0.
Описание слайда:
Изохорный процесс Изохорный процесс Адиабатический процесс Q = 0, n = γ, Сад = 0.

Слайд 42


Во всех этих процессах работу можно вычислить по одной формуле:
Описание слайда:
Во всех этих процессах работу можно вычислить по одной формуле:

Слайд 43


Работа, совершаемая Работа, совершаемая системой при бесконечно малом изменении объема системы dV, равна: A = Fdx = (F/S)dxS = PdV
Описание слайда:
Работа, совершаемая Работа, совершаемая системой при бесконечно малом изменении объема системы dV, равна: A = Fdx = (F/S)dxS = PdV

Скачать

Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию