Первый закон термодинамики. Необратимость тепловых процессов.

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 25 из 43Следующая ⇒

Пер­вый закон тер­мо­ди­на­ми­ки, ко­то­рый, по сути, яв­ля­ет­ся за­ко­ном со­хра­не­ния энер­гии (теп­ло­вой) в тер­мо­ди­на­ми­че­ских (теп­ло­вых) про­цес­сах.

Рас­смот­рим этот закон:

То есть - из­ме­не­ние внут­рен­ней энер­гии – это про­стая сумма пе­ре­дан­ной телу теп­ло­ты - и вы­пол­нен­ной над телом внеш­ни­ми си­ла­ми ра­бо­ты - .

Од­на­ко более рас­про­стра­не­на несколь­ко иная фор­му­ли­ров­ка этого за­ко­на, так как тер­мо­ди­на­ми­ка – наука, опи­сы­ва­ю­щая дей­ствия теп­ло­вых машин, а теп­ло­вые ма­ши­ны, в свою оче­редь, ос­но­вы­ва­ют­ся на прин­ци­пе вы­пол­не­ния рас­ши­ря­ю­щим­ся газом неко­то­рой ра­бо­ты (на­при­мер, дви­га­те­ли внут­рен­не­го сго­ра­ния

Рас­смот­рим эту фор­му­ли­ров­ку:

Здесь: - пе­ре­дан­ное пор­ции газа тепло; - при­рост внут­рен­ней энер­гии газа; - вы­пол­нен­ная газом ра­бо­та. То есть вся энер­гия, пе­ре­дан­ная газу извне, идёт на уве­ли­че­ние внут­рен­ней энер­гии газа (раз­гон мо­ле­кул газа), и на вы­пол­не­ние газом ме­ха­ни­че­ской ра­бо­ты.

Пер­вый закон тер­мо­ди­на­ми­ки не толь­ко за­да­ёт связь между раз­ны­ми фор­ма­ми энер­гии в тер­мо­ди­на­ми­че­ском про­цес­се, но и опро­вер­га­ет воз­мож­ность су­ще­ство­ва­ния веч­но­го дви­га­те­ля.

Веч­ный дви­га­тель – устрой­ство, спо­соб­ное вы­пол­нять ра­бо­ту без по­треб­ле­ния ка­ко­го-ли­бо топ­ли­ва.

Из первого закона термодинамики следует, что энер­гия для вы­пол­не­ния ра­бо­ты бе­рёт­ся из за­па­сов внут­рен­ней энер­гии тела, и по­это­му невоз­мож­но по­сто­ян­ное вы­пол­не­ние такой ра­бо­ты – лишь до мо­мен­та, когда ис­сяк­нет внут­рен­няя энер­гия.

Ещё одним во­про­сом, остав­шим­ся нераз­ре­шён­ным, яв­ля­ет­ся на­прав­ле­ние пе­ре­хо­да теп­ло­вой энер­гии, ведь пер­вый закон тер­мо­ди­на­ми­ки ука­зы­ва­ет лишь на со­хра­не­ние зна­че­ния этой энер­гии. Ответ на этот во­прос был впер­вые по­лу­чен немец­ким учё­ным Ру­доль­фом Кла­у­зи­усом в виде вто­ро­го за­ко­на (на­ча­ла) тер­мо­ди­на­ми­ки.

Вто­рой закон тер­мо­ди­на­ми­ки: невоз­мож­но пе­ре­дать энер­гию (теп­ло­ту) от менее на­гре­той си­сте­мы к более на­гре­той без од­но­вре­мен­но­го из­ме­не­ния этих двух си­стем или окру­жа­ю­щих тел. То есть можно го­во­рить о необ­ра­ти­мо­сти теп­ло­вых про­цес­сов – нель­зя об­ра­тить их вспять от их есте­ствен­но­го про­те­ка­ния (кроме тех слу­ча­ев, когда об­ра­ти­мый про­цесс яв­ля­ет­ся ча­стью более слож­но­го про­цес­са).

17.2 Дифракция– это отклонение света от прямолинейного распространения и огибание волнами препятствий.

Дифракция проявляется особенно отчётливо, если размеры препятствий меньше длины волны или сравнимы с ней. Т.к. длина световой волны очень мала (~10^-7 м), то размеры препятствий тоже должны быть маленькими.

Поэтому для наблюдения дифракции света используют дифракционную решётку.

Дифракционная решётка – прозрачная пластинка с нанесёнными на неё непрозрачными полосками. На 1 мм может быть нанесено сотни и даже тысячи штрихов.

С помощью дифракционной решётки проводят очень точные измерения длины волны.

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте