Термодинамика Скачать
презентацию
<<  Термодинамика Основы термодинамики  >>
Физические основы термодинамики
Физические основы термодинамики
Первое начало термодинамики
Первое начало термодинамики
Способ передачи энергии
Способ передачи энергии
Энергия
Энергия
Энергия
Энергия
Величины
Величины
Внутренняя энергия
Внутренняя энергия
Изменение внутренней энергии
Изменение внутренней энергии
Закон сохранения энергии
Закон сохранения энергии
Теплоемкость
Теплоемкость
Количество теплоты, необходимое для нагревания
Количество теплоты, необходимое для нагревания
Газ при постоянном давлении
Газ при постоянном давлении
Газ при постоянном давлении
Газ при постоянном давлении
Бесконечно малое приращение
Бесконечно малое приращение
Формула
Формула
Совершение работы газом
Совершение работы газом
Механический эквивалент теплоты
Механический эквивалент теплоты
Изопроцесс
Изопроцесс
Подводимое тепло
Подводимое тепло
Изохорический процесс
Изохорический процесс
Изобарический процесс
Изобарический процесс
Адиабатный процесс
Адиабатный процесс
Политропический процесс
Политропический процесс
Изопроцессы являются частным случаем политропического процесса
Изопроцессы являются частным случаем политропического процесса
Второе начало термодинамики
Второе начало термодинамики
Вечный двигатель
Вечный двигатель
Принцип действия теплового двигателя
Принцип действия теплового двигателя
Тепловой двигатель
Тепловой двигатель
Томсон
Томсон
Обратимые и необратимые процессы
Обратимые и необратимые процессы
Равновесное состояние
Равновесное состояние
Система
Система
Термодинамический процесс
Термодинамический процесс
Условие обратимости процесса
Условие обратимости процесса
Прямой цикл
Прямой цикл
Прямой цикл
Прямой цикл
Прямой цикл
Прямой цикл
Тепловая машина
Тепловая машина
Газ
Газ
Процесс
Процесс
Поршень
Поршень
Сложим два уравнения
Сложим два уравнения
Процесс возвращения рабочего тела в исходное состояние
Процесс возвращения рабочего тела в исходное состояние
Цикл Карно
Цикл Карно
Одинаковые температуры
Одинаковые температуры
Начала термодинамики
Начала термодинамики
Начала термодинамики
Начала термодинамики
Изотермическое расширение
Изотермическое расширение
Изотермическое сжатие
Изотермическое сжатие
Начала термодинамики
Начала термодинамики
КПД цикла Карно
КПД цикла Карно
Теоремы Карно
Теоремы Карно
Картинки из презентации «Начала термодинамики» к уроку физики на тему «Термодинамика»

Автор: . Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока физики, скачайте бесплатно презентацию «Начала термодинамики.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 344 КБ.

Скачать презентацию

Начала термодинамики

содержание презентации «Начала термодинамики.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Физические основы термодинамики. 13:28. 1. 25Принцип действия теплового двигателя. От нагревателя
2Первое начало термодинамики. Возможны два способа передачи отбирается теплота Q1, которая расходуется на совершение работы
энергии от термодинамической системы к внешним телам: Закон А и нагрев холодильника – холодильнику передаётся теплота Q2.
сохранения энергии для макроскопических явлений, в которых одним 26Если ? = 1, то Q2 = 0 , т.е. тепловой двигатель имеет только
из существенных параметров, определяющих состояние тел, является один источник тепла, а холодильника не имеет. Это невозможно –
температура. • С изменением внешних макропараметров системы; • доказано Карно (французский физик и инженер, 1796 – 1832 гг.).
Без изменения внешних макропараметров системы. Поток тепла в тепловой машине от тела, более нагретого, к менее
3Способ передачи энергии, связанный с изменением внешних нагретому Карно сравнивал с падением воды в водяном двигателе с
макропараметров системы, называется работой; Без изменения более высокого уровня на более низкий.
внешних макропараметров, но связанный с изменением нового 27Томсон: невозможен круговой процесс, единственным
термодинамического параметра (энтропии), называется результатом которого было бы производство работы за счёт
теплообменом. Затрачиваемая работа (A) может пойти на увеличение охлаждения теплового резервуара (источника тепла, нагревателя).
любого вида энергии; количество теплоты (Q) может пойти Клаузиус: теплота не может самопроизвольно переходить от тела,
непосредственно только на увеличение внутренней энергии системы. менее нагретого, к телу, более нагретому, т.е. невозможно
A и Q – имеют размерность энергии – Джоуль; не являются видами создать какое-либо устройство или придумать способ, когда без
энергии, а представляют собой два различных способа передачи всяких изменений в природе можно передавать тепло от менее
энергии и характеризуют процесс энергообмена между системами. нагретого тела к более нагретому. Но если процесс не
4Принято считать, что A > 0, если она совершается системой самопроизвольный, сопровождается изменениями в окружающей среде,
над внешними телами; Q > 0, если энергия передается системе. то это возможно, что, например, осуществляется за счёт работы
Работа, совершаемая системой при бесконечно малом изменении машины в холодильнике.
объема dV: S – площадь поршня; P – давление газа в сосуде; 28Обратимые и необратимые процессы. Состояние изолированной
Dv=sdx – изменение объема сосуда при перемещении поршня dx. системы, в которое она переходит по истечении достаточно
5Величины ?A и ?Q бесконечно малы, но не являются полными большого промежутка времени, сравнимого или большего времени
дифференциалами, т.к. Q и А задаются не начальным и конечным релаксации, является равновесным. Если термодинамическая система
состояниями системы, а определяются процессом, происходящим с выведена из состояния равновесия и предоставлена сама себе, то
системой. она возвращается в исходное состояние. Этот процесс называется
6Внутренняя энергия. Величина внутренней энергии складывается релаксацией.
из кинетической энергии хаотического движения молекул и 29Равновесное состояние полностью характеризуется небольшим
потенциальной энергии их взаимного расположения: U = Eкин + Евз. числом физических параметров состояния: таких, как температура,
Для идеального газа, состоящего из N молекул: Энергия, связанная объем, давление, концентрация компонентов смеси газов. Любое
с внутренними движениями частиц системы и их взаимодействиями равновесное состояние может быть изображено точкой.
между собой, называется внутренней. Следовательно, любой равновесный процесс можно изобразить
7Бесконечно малое изменение внутренней энергии dU для графически.
идеального газа: Внутренняя энергия (U) – однозначная функция 30При переходе из одного равновесного состояния в другое под
состояния термодинамической системы: изменение внутренней влиянием внешних воздействий система проходит через непрерывный
энергии ?U при переходе системы из состояния 1 в состояние 2 не ряд состояний. Процесс, протекающий бесконечно медленно и
зависит от вида процесса перехода и равно: ?U = U2 – U1. Du > представляющий собой последовательность равновесных состояний,
0, если внутренняя энергия системы увеличивается. называется квазистатическим.
8Закон сохранения энергии для систем, в которых существенную 31Термодинамический процесс, совершаемый системой, называется
роль играют тепловые процессы, называется первым началом обратимым, если после него можно возвратить систему, и все
термодинамики: взаимодействовавшие тела в их начальные состояния таким образом,
9Теплоемкость. Теплоёмкость тела характеризуется количеством чтобы в других телах не возникло каких-либо остаточных
теплоты, необходимой для нагревания этого тела на один градус: изменений. Если процесс не отвечает принципу обратимости, то он
Размерность теплоемкости: [C] = Дж/К. Удельная теплоёмкость (с) называется необратимым – все реальные процессы. Примеры: • тепло
– количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы переходит от горячего тела к холодному, • переход работы силы
вещества на один градус. [с] = Дж/кг·К. трения Fтр в тепло.
10С? = с· ? Для газов удобно пользоваться молярной 32Необходимое условие обратимости процесса – его
теплоемкостью с? ? количество теплоты, необходимое для равновесность. Все равновесные процессы обратимы, т.к.
нагревания 1 моля газа на 1 градус: Теплоёмкость происходят с бесконечно малой скоростью и представляют собой
термодинамической системы зависит от того, как изменяется непрерывную цепь равновесных состояний. Совокупность
состояние системы при нагревании. Если газ нагревать при термодинамических процессов, в результате которых система
постоянном объёме, то всё подводимое тепло идёт на нагревание возвращается в исходное состояние, называется круговым процессом
газа, то есть изменение его внутренней энергии. Теплоёмкость в (циклом).
этом случае обозначается СV. 33Прямой цикл – работа за цикл. Обратный цикл – работа за
11Следовательно, СР > СV. Теплоемкости СР и СV связаны цикл.
простыми соотношениями. Если нагревать газ при постоянном 34Тепловая машина. Циклически действующее устройство,
давлении (СР) в сосуде с поршнем, то подводимое тепло превращающее теплоту в работу, называется тепловой машиной или
затрачивается и на нагревание газа, и на совершение работы. тепловым двигателем. Q1 – тепло, получаемое РТ от нагревателя,
12D'q = du (d'а = 0). dU? = CV?dT. При нагревании одного моля Q2 – тепло, передаваемое РТ холодильнику, А – полезная работа
идеального газа при постоянном объёме: D?q – бесконечно малое (работа, совершаемая РТ при передаче тепла).
приращение коли-чества теплоты, равное приращению внутренней 35В цилиндре находится газ – рабочее тело (РТ). Начальное
энергии du. состояние РТ на диаграмме p(V) изображено точкой 1. Цилиндр
13Для произвольной массы идеального газа: U = CV?T. Формула подключают к нагревателю, РТ нагревается и расширяется.
справедлива для любого процесса, т.к. внутренняя энергия Следовательно совершается положительная работа А1, цилиндр
идеального газа является только функцией Т (и не зависит от V, Р переходит в положение 2 (состояние 2).
и тому подобных). 36Процесс 1–2: – первое начало термодинамики. Работа А1 равна
14При изобарическом процессе кроме увеличения внутренней площади под кривой 1a2. Чтобы поршень цилиндра вернуть в
энергии происходит совершение работы газом: D?qp = du? + рdv? исходное состояние 1, необходимо сжать рабочее тело, затратив
Рv? = RT. Из основного уравнения МКТ имеем: при этом работу – А2.
15Ср = сv + r. Используя это соотношение, Роберт Майер в 1842 37Для того чтобы поршень совершил полезную работу, необходимо
г. вычислил механический эквивалент теплоты: 1 кал = 4,19 Дж. - выполнить условие: А2 < А1. С этой целью сжатие следует
уравнение Майера для одного моля газа. производить при охлаждении цилиндра, т.е. от цилиндра необходимо
16Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. отводить к холодильнику тепло –Q2. Процесс 2–1: – первое начало
Изопроцесс – процесс, проходящий при постоянном значении одного термодинамики. Работа А2 равна площади под кривой 2b1.
из основных термодинамических параметров – P, V или Т. ? 38Сложим два уравнения и получим: Рабочее тело совершает
Изотермический процесс – процесс, происходящий в физической круговой процесс 1a2b1 – цикл. К.п.д.
системе при постоянной температуре (T = const). В идеальном газе 39Процесс возвращения рабочего тела в исходное состояние
при изотермическом процессе произведение давления на объем происходит при более низкой температуре. Следовательно, для
постоянно – закон Бойля ? Мариотта: работы тепловой машины холодильник принципиально необходим.
17При изотермическом процессе внутренняя энергия газа не 40Цикл Карно. Никола Леонард Сади КАРНО – блестящий
изменяется, поэтому все подводимое тепло идет на совершение французский офицер инженерных войск, в 1824 г. опубликовал
газом работы: сочинение «Размышления о движущей силе огня и о машинах
18При изохорическом процессе механическая работа газом не способных развить эту силу». Ввел понятие кругового и обратимого
совершается. ? Изохорический процесс – процесс, происходящий в процессов, идеального цикла тепловых машин, заложил тем самым
физической системе при постоянном объеме (V = const). - закон основы их теории. Пришел к понятию механического эквивалента
Шарля. теплоты.
19? Изобарический процесс – процесс, происходящий в физической 41Карно вывел теорему, носящую теперь его имя: из всех
системе при постоянном давлении (P = const). - закон периодически действующих тепловых машин, имеющих одинаковые
Гей-Люссака. температуры нагревателей и холодильников, наибольшим КПД
20? Адиабатный процесс – процесс, происходящий в физической обладают обратимые машины. Причем КПД обратимых машин,
системе без теплообмена с окружающей средой (Q = 0). уравнение работающих при одинаковых температурах нагревателей и
Пуассона. ? – показатель адиабаты. холодильников, равны друг другу и не зависят от конструкции
21Политропический процесс. Где n - показатель политропы. машины. При этом КПД меньше единицы.
Политропический процесс – процесс, протекающий при постоянной 42
теплоёмкости, c = const. 43Процесс А-В – изотермическое расширение. Процесс В-С –
22Все изопроцессы являются частным случаем политропического адиабатическое расширение. ? – коэффициент Пуассона.
процесса: 44Процесс С-D – изотермическое сжатие. Процесс D-A –
23Второе начало термодинамики. Цикл Карно с идеальным газом. I адиабатическое сжатие.
начало термодинамики – закон сохранения и превращения энергии в 45
тепловых процессах. I начало термодинамики не указывает 46КПД цикла Карно ? < 1 и зависит от разности температур
направление протекания процесса, поэтому его недостаточно для между нагревателем и холодильником (и не зависит от конструкции
описания термодинамических процессов. Это и определяет машины и рода рабочего тела). Если Т2 = 0, то ? = 1, что
неполноценность I начала термодинамики. невозможно, т.к. абсолютный нуль температуры не существует. Если
24II начало термодинамики: вечный двигатель второго рода Т1 = ?, то ? = 1, что невозможно, т.к. бесконечная температура
невозможен – формулировка Томсона. вечный двигатель второго рода не достижима.
– периодически действующий двигатель, совершающий работу только 47Теоремы Карно. К.п.д. ? обратимой идеальной тепловой машины
за счёт охлаждения источника тепла – формулировка Освальда. Его Карно не зависит от рабочего вещества. 2. К.п.д. необратимой
к.п.д. ? = 1, т.е. это двигатель, работающий только за счёт машины Карно не может быть больше к.п.д. обратимой машины Карно.
получения тепла извне.
«Начала термодинамики» | Начала термодинамики.ppt
http://900igr.net/kartinki/fizika/Nachala-termodinamiki/Nachala-termodinamiki.html
cсылка на страницу

Термодинамика

другие презентации о термодинамике

«Модели вечных двигателей» - Классификация вечных двигателей. Вечный двигатель на постоянных магнитах. Французская академия наук. Голова и клюв. Цепочка поплавков. Вечный двигатель и закон Архимеда. Модель вечного двигателя. Колесо с перекатывающимися шарами. Цепочка шаров на треугольной призме. Масло, поднимающееся по фитилям.

«Термодинамика» - Внутренняя энергия является функцией состояния (переменной состояния). Работа изотермического расширения идеального газа. Эндотермические и экзотермические процессы. Термодинамические процессы. Закон теплового равновесия. Изменение внутренней энергии системы может происходить при обмене. Общее выражение для работы.

«Изобретение вечных двигателей» - Изобретение вечных двигателей. Воображаемый механизм. Колесо Бхаскары. Древняя модель. Пьющая утка. Вечный двигатель Орфиреуса. Арабское оросительное колесо. Вечный двигатель в теории. Полые баки. Шариковые часы. Двигатель Грейнахера. Барометрический вечный двигатель. Арабские вечные двигатели.

«Термодинамический и статистический методы» - Состояние термодинамической системы. Абсолютный нуль температуры недостижим. Законы идеального газа. Давление газа на стенку. Молекула при ударе о стенку передаёт стенке импульс. Вывод уравнения Клаузиуса. Понятие средней скорости. Закон Авогадро. Все молекулы имеют одинаковую скорость. II начало термодинамики.

«Второй закон термодинамики» - Адиабатное расширение. Два положения второго закона термодинамики. Холодильный коэффициент. Необходимо отвести от рабочего тела количество теплоты. Обратный цикл Карно. Холодильный коэффициент обратного цикла Карно. Термический коэффициент полезного действия. Второй закон термодинамики. Цикл Карно имеет самый большой КПД.

«Рабочая программа по термодинамике» - Изопроцессы. Работа паровой турбины. Образовательные задачи. Цикл Карно. Ход урока. Ожидаемый результат освоения раздела программы. Тематическое планирование. Уменьшение содержания кислорода в воздухе. Цели и задачи. Немного истории. Учебно-методический комплекс. И.И.Ползунов заменил водяной двигатель.

Урок

Физика

133 темы
Картинки
Презентация: Начала термодинамики | Тема: Термодинамика | Урок: Физика | Вид: Картинки
900igr.net > Презентации по физике > Термодинамика > Начала термодинамики.ppt