Первый и второй законы термодинамики
11. Первый и второй законы термодинамики. Их формулировка и физический смысл. Обратимые и необратимые процессы.
Первый закон термодинамики выражает закон сохранения энергии в общем виде.
Изменение внутренней энергии системы может происходить за счёт обмена теплоты, за счёт работы и за счёт обмена веществом, в случае открытой системы.
Работа в общем виде представлена выражением
F – движущая сила. dx – изменение параметра.
Fdl – механическая работа
pdV – работа расширения газа
Рекомендуемые материалы
UdQ – электрическая работа
μdν – химическая работа
Второй закон термодинамики был сформулирован Клаузиусом. Невозможно построить двигатель, который работал бы по полному циклу Карно и превращал всю теплоту в работу. Теплота не может самопроизвольно переходить от холодного тела к нагретому.
В реальных тепловых двигателях
Вместе с этой лекцией читают "Часть 1".
Часть теплоты подводимой от нагревателя расходуется на увеличение молекулярного движения, температуры рабочего тела. Клаузиус также ввёл понятие энтропии, как функции состояния, приращение которой равно теплоте, подведённой к системе в обратимом изотермическом процессе, делённой на абсолютную температуру, при которой происходит этот процесс.
Энтропия изолированной системы может только возрастать.
Необратимые процессы, после протекания которых систему и среду нельзя вернуть в прежнее состояние одновременно. Необратимые процессы приводят систему к состоянию ТД равновесия.
Обратимые процессы, после протекания которых и систему, и среду можно вернуть в исходное состояние.