Министерство образования РФ
    Самарская государственная экономическая академия Реферат (отработка семинара №7). Первое начало термодинамики. Выполнил: студент СГЭА факультета систем управления группы М.О.-1 1 курса Манагаров Р.И. Проверил: Мирошников Юрий Фёдорович Самара 2002
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
     Закон представляет формулировку принципа сохранения энергии для термодинамических систем. Он формулируется следующим образом: При переходе системы из состояния A в состояние B сумма работы и теплоты, полученных системой от окружающей среды, определяется только состояниями A и B; эта сумма не зависит от того, каким способом осуществляется переход из A в B. Это означает, что существует такая величина E, характеризующая внутреннее состояние системы, что разность ее значений в состояниях A и B определяется соотношением EB-EA = Q-L , (1) где (-L) - работа, совершенная средой над системой, а Q - количество тепла, полученное системой от окружающей среды (количество энергии, передаваемое системе термическим образом, т.е. в форме, отличной от работы). Величина E называется внутренней энергией системы. Для бесконечно малого изменения состояния dE = ? Q-? L , (2) или, используя выражение для ? L, dE = ? Q-PdV . (3) Таким образом, изменение внутренней энергии системы равно сумме полученного тепла и совершенной над системой работы. (1) Пример: Рассмотрим систему, состоящую из определенного количества воды в сосуде. Энергию системы можно увеличить двумя путями. Первый: можно нагревать сосуд на огне. При этом объем воды почти не увеличивается, т.е. dV = 0 и, следовательно, работа не производится. Второй путь: опустим в воду установку с вращающимися лопастями и путем трения увеличим температуру воды до того же значения, что и в первом случае. Конечные состояния системы и приращения ее энергии в обоих случаях одни и те же, но во втором случае увеличение энергии обусловлено работой. Эквивалентность теплоты и механической работы становится особенно ясной, если рассмотреть циклический процесс. Так как начальное и конечное состояния цикла одинаковы, то изменение энергии равно нулю (EA = EB) и, следовательно, L = Q , (4) т.е. работа, совершенная системой во время цикла, равна количеству теплоты, поглощенному системой. (4) Теплота измеряется в единицах энергии - эргах, джоулях и калориях. Соотношение между джоулем и калорией имеет вид 1 кал = 4.18 Дж . (5) Это - механический эквивалент теплоты. Величины Q и L не являются функциями состояния системы; они зависят от способа перехода из состояния А в В. Соответственно этому ? Q и ? L не являются полными дифференциалами. Это обстоятельство и отмечается использованием символа ?, а не d. (1) Применим первый закон к системам типа однородной жидкости, состояния которых определяются двумя из трех переменных P, V и T. В этом случае любая функция состояния системы и, в частности, внутренняя энергия E будет функцией двух переменных, выбранных в качестве независимых. Чтобы избежать неправильного толкования того, какая переменная является независимой при вычислении частной производной, будем заключать символ частной производной в скобки и помещать внизу скобок ту величину, которая при частном дифференцировании остается постоянной. ............