20.Обьясните первое начало термодинамики и его физическое содержание. Термодинамиканың бірінші заңы және оның физикалық мағынасы. Жылу құбылыстарында таралған энергияның сақталу және айналу заңы термодинамиканың бiрiншi заңы болып табылады.
Жалпы жағдайда, жүйенiң бiрiншi U1 күйден екiншi U2 күйге ауысуы кезiнде, iшкi энергия атқарылған жұмыстың есебiнен қалай өзгерсе, жүйеге сырттан берілген жылудың әсеріненде солай өзгере алады. Термодинамиканың бiрiншi заңы нақ осылай тұжырымдалады: iшкi энергияның өзгерiсi жүйеге берiлген жылу мөлшерi мен сыртқы күштердiң жұмысының қосындысына тең:
ΔU = A + Q. (1)
ТД-ның бірінші бастамасының дифференциалдық түрдегі теңдеуі:
. (2)
жұмыс пен жылу – термодинамикалық жүйе күйінің өзгеру процестерінің энергетикалық сипаттамасы. идеал газ сыртқы күштерге қарсы жұмыс атқарса, элементар жұмыс оң болады:
жүйе бір күйден екіншіге ауысқанда (1→2) атқарылған жұмыс:
жүйе периодты түрде бастапқы күйіне қайтып оралып тұрса, оның ішкі энергиясы өзгермейді:
1 моль идеал газ үшін ТД-ның бірінші бастамасының теңдеуі:
. (3)
адиабаттық процесс үшін Термодинамиканың бірінші бастамасы:
. (4)
21. Дайте определение адиабатного процесса. Адиабаталық процесс. Қоршаған сыртқы ортамен жылу алмаспай орындалатын процесті адиабаттықдеп атайды.
Сыртқы орта мен жүйе арасында жылу алмасып үлгере алмайтындай уақытта тез өтетін процестер адиабаталық процесс ретінде қарастырылады. Оған мысалы, дыбыстың ауада таралуы, жылу қозғалтқыштарының цилиндрі ішіндегі газдың сығылуы т.б. жатады. Адиабаталық процесс қайтымды және қайтымсыз процесс түрінде өтуі мүмкін.
адиабаттық процесс теңдеуі: (1)
мұндағы - адиабата көрсеткіші.
температура мен көлем арқылы жазылуы: (2)
температура мен қысым арқылы жазылуы: (3)
адиабаттық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы:
. (4)
Яғни
1) , сыртқы күштердің жұмысы есебінен газдың ішкі энергиясы артады, яғни .
2) , газішкі энергиясының кемуі есебінен сыртқы күштерге қарсы жұмыс атқарады, яғни .
адиабаттық процесте атқарылатын жұмыс:
(5)
Адиабаталық процесті сипаттайтын графикті адиабата деп атайды.
