Первый закон термодинамики (закон сохранения энергии для тепловых процессов) определяет количественное соотношение между изменением внутренней энергии системы дельта U, количеством теплоты Q, подведенным к ней, и суммарной работой внешних сил A, действующих на систему.
Первый закон термодинамики - Изменение внутренней энергии системы при ее переходе из одного состояния в другое равно сумме
количества теплоты, подведенного к системе извне, и работы внешних сил, действующих на нее:
Первый закон термодинамики - количество теплоты, подведенное к системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на
совершение системой работы над внешними телами:
Частные случаи первого закона термодинамики для изопроцессов
При изохорном процессе объем газа остается постоянным, поэтому газ не совершает работу. Изменение внутренней энергии
газа происходит благодаря теплообмену с окружающими телами:
При изотермическом процессе количество теплоты, переданное газу от нагревателя, полностью расходуется на совершение работы:
При изобарном расширении газа подведенное к нему количество теплоты расходуется как на увеличение его внутренней
энергии и на совершение работы газом:
Адиабатный процесс - термодинамический процесс в теплоизолированной системе.
Теплоизолированная система - система, не обменивающаяся энергией с окружающими телами.
Здесь Q1 - количество теплоты, полученное рабочим телом,
Q2 - количество теплоты, отданное холодильнику.
A - полезная работа.
Формула Карно для оценки максимального КПД теплового двигателя:
T1 - температура нагревателя, T2 - температура холодильника.
Цикл Карно для тепловой машины
Энергетическая схема тепловой машины: 1 – нагреватель; 2 – холодильник; 3 – рабочее
тело, совершающее круговой процесс. Q1 > 0, A > 0, Q2 < 0; T1 > T2
Энергетическая схема холодильной машины. Q1 < 0, A < 0, Q2 > 0, T1 > T2
