Конспект уроку: Застосування першого закону термодинаміки для ізопроцесів

Ізотермічний процес

Ізотермічний процес (Т - const, ∆Т = Т₂-Т₁= 0).

Отже, в ізотермічному процесі зміна внутрішньої енергії ∆U = 0. Тоді із першого закону термодинаміки, слідує, що вся кількість теплоти передана системі дорівнює виконаній роботі над зовнішніми тілами:

Q = A = p(V₂-V₁).

Рис. Робота у ізотермічному процесі

Система (в даному випадку це ідеальний газ у циліндрі під поршнем) при русі поршня переходить із стану 1 до стану 2 при постійній температурі Т = const. Виконана робота при розширенні газу вимірюється площею фігури під ізотермою 1-2.

Ізобарний процес

Ізобарний процес (р = const).

Перший закон термодинаміки для ізобарного процесу:

Q = ∆U + A,

або

Q = ∆U + p∆U.

Отже, при ізобарному процесі розширення газу, кількість теплоти переданої системі більша за виконану роботу на величину рівну зростанню внутрішньої енергії газу.

Рис. Робота в ізобарному процесі

Система (в даному випадку це ідеальний газ у циліндрі під поршнем) при русі поршня переходить із стану 1 до стану 2 при постійному тиску р = const. Виконана робота при розширенні газу вимірюється площею фігури під ізотермою 1-2.

Ізохорний процес

Ізохорний процес (V = const,V₂ — V₁ =0).

Перший закон термодинаміки для ізохорного процесу:

Q = ∆U

A = Р(V₂-V₁)=0.

При ізохорному процесі кількість теплоти, яку передано системі, йде на збільшення її внутрішньої енергії.

Рис. Робота в ізохорному процесі

Газ, який знаходиться під нерухомим поршнем (тобто об’єм газу є величина постійна V = const) отримує тепло від нагрівника. Зміна тиску газу прямо пропорційна зміні його температури.