ирення одного моля ідеального газу при нагріванні на один градус (P = const).
Можна обчислити механічний еквівалент тепла прирівнявши різниця Cp - Cv, виражену в теплових одиницях до роботи розширення газу в механічних одиницях.
В
кал = 4,184 Дж.
Подібний розрахунок вперше був зроблений в 1842 р. одним із засновників першого закону термодинаміки Майєром.
При постійному тиску зміна обсягу йде:
1. За рахунок зміни температури, якщо процес фізичний
В
2. За рахунок зміни числа молей, якщо процес хімічний
В
Висновок:
У двох приватних випадках (V = const, P = const) кількість тепла повідомлене системі Q дорівнює зміні внутрішньої енергії або зміні ентальпії. Таким чином, Qp і Qv є функціями стану системи. p> Ізотермічний процес. (T = const)
= nRT
,
підставимо це в інтегральне вираз:
В
,
за законом Бойля-Маріотта:
В
.
Значить, QT = Aрасш.
Висновок:
Все тепло, передане системі при T = const, йде на розширення, внутрішня енергія не змінюється:? U = const.
Адіабатичний процес (система повністю ізольована).
= 0
? Q = dU +? A
? A =-dU (dU = CVdT)
.
можна внести під знак інтеграла, тому що для ідеальних газів в деякому інтервалі температур від 40 до 500С можна вважати сталою.
= CV (T1 - T2).
- інтегральна теплоємність (тобто всієї системи). У розрахунках часто використовують молярну або питому теплоємність. p> Тоді отримаємо перший закон термодинаміки для ізотермічного процеси:
В
Всі ці процеси в чистому вигляді зустрічаються рідко. На практиці зустрічаються проміжні процеси. br/>
Питання для самоконтролю
1. Дайте визначення понять В«хімічна термодинамікаВ», В«термодинамічна системаВ» і В«зовнішнє середовищеВ».
2. Дайте визначення понять В«ізольована системаВ», В«закрита системаВ», В«відкрита системаВ».
. Дайте визначення понять В«внутрішня енергія системиВ», В«робота процесуВ», В«теплота процесуВ».
. Сформулюйте перший закон термодинаміки. Напишіть математичний вираз першого закону термодинаміки.
. Сформулюйте перший закон термодинаміки для ізохоричного процесу (V = const).
. Сформулюйте перший закон термодинаміки для ізобарного процесу (Р = const).
. Який зв'язок існує між внутрішньою енергією і ентальпією системи? Одиниці виміру цих величин.
