Первое начало (закон) термодинамики

Основные формулировки первого начала термодинамики:

  • "Подводимая к системе теплота расходуется на повышение ее внутренней энергии и совершение работы", — Джеймс П. Джоуль, Юлиус Р. Майер.
  • "Вечный двигатель первого рода невозможен", — Макс Планк.
  • "Внутренняя энергия изолированной системы постоянна".
  • "Энергия вселенной постоянна", — Рудольф Юлиус Клаузиус (Готтлиб).

Уравнение, описывающее закон:

deltaQ = dU + pdV + сумма всех видов работы, кроме работы расширения

где Переменная Q — количество теплоты, Переменная U — внутренняя энергия, Переменная p — давление, Переменная V — объем, Переменная Wi — любая работа, кроме работы расширения.

В дальнейшем мы будем учитывать только работу расширения и не будем учитывать другие виды работы.

deltaQ = dU + pdV

История открытия первого начала термодинамики

  1. Герон изобрел "ветряной шар" в первом веке. Ветряной шар иллюстрирует первое начало термодинамики.
  2. 1698 г. Томас Севери — изобрел первый тепловой насос.
  3. 1763 г. Джеймс Ватт — тепловая машина (КПД был мал).
  4. 1843 г. Опыт Джеймса П. Джоуля в возрасте 25 лет. Установил единицу измерения количества теплоты — калория. 1 калория — такое количество теплоты, которое тратится для нагрева 1 грамм воды с 14,5°С до 15.5°С.

    gfgfgf

  5. 1847 г. Майер. Публикация

Правило знаков в термодинамике

Для механической работы: положительной работой считается такая работа, которая связана с увеличением объема.

Для остальных видов работ действует "эгоистический принцип": взаимодействие считается положительным, если его результатом является увеличение внутренней энергии.

Для остальных видов работ действует "эгоистический принцип": взаимодействие считается положительным, если его результатом является увеличение внутренней энергии.

Два уравнения первого начала термодинамики являются зависимыми друг от друга.

Поделиться: