Работа эквивалентность теплот

Для идеального газа цикл эквивалентен циклу Карно между изотермами То и Т2. В изотермических процессах работа эквивалентна теплоте. Холодильная мощность Q2. равна работе, отведенной при расширении оТв=С 7 2 1п ПОД" [c.64]

Первый закон термодинамики — это частный случай закона сохранения и превращения энергии применительно к тепловым процессам. Согласно этому закону при тепловых процессах теплота может переходить в работу, а работа — в теплоту, причем этот переход осуществляется в строго эквивалентных количествах. [c.27]

Эквивалентность теплоты и работы [c.29]

Условимся считать положительными теплоту, п о-лученную системой от окружающей среды, и работу, произведенную системой (энергия в форме работы передается при этом от системы к окружающей среде). Тогда эквивалентность теплоты и работы в циклическом процессе можно записать так [c.29]

В уравнении (I, 1) знак обозначает интегрирование ио циклу. Постоянство коэффициента отражает эквивалентность теплоты и работы J—механический эквивалент теплоты.). Уравнение (I, 1) выражает собой закон сохранения энергии для частного, очень важного случая превращения работы в теплоту. [c.30]

Теплота реакции. Закон сохранения энергии. Эквивалентность теплоты, работы и энергии. Энтальпия. Экзотермические и эндотермические реакции. Закон Гесса. Теплоты сгорания и образования. [c.62]

Работа и теплота. Эквивалентность теплоты, работы и энергии. [c.5]

Нагревание всякого тела усиливает в нем молекулярное движение. Как описано в разд. 15-1, Лавуазье и Дальтон считали теплоту флюидом, который может быть извлечен из атомов в результате трения. Вопреки такой неправильной точке зрения теплота характеризует состояние движения молекул и атомов, которое ускоряется механическими силами трения, К таким выводам привели эксперименты, продемонстрировавшие эквивалентность механической работы и теплоты эти выводы получили дальнейшее подтверждение в кинетической теории газов, а впоследствии были распространены на молекулярную теорию жидкостей и твердых тел. [c.53]

Традиционной единицей измерения теплоты, работы и энергии является калория, которая вводится эмпирически как количество теплоты, необходимое для повышения температуры одного грамма воды на один градус Кельвина (в системе СИ просто на 1 кельвин). Хотя, согласно термодинамике, теплота, энергия и работа эквивалентные величины, единица их измерения-калория-не связана очевидным образом с массой и ускорением. Такой выбор единиц затрудняет понимание физической связи между ними. Джоуль как единица измерения теплоты гораздо удобнее в том отношении, что позволяет видеть связь между теплотой, работой и энергией уже по самому своему определению. Хотя большая часть термодинамической литературы основана на использовании калории, логическая простота определения джоуля должна в конце концов обеспечить его повсеместное использование, подобно тому как литр и метр вытеснили галлон и ярд в большинстве передовых стран мира. [c.443]

Из полученного уравнения теплового баланса следует, что работа и теплота, подведенные извне, в сумме эквивалентны изменению полной энтальпии на рассматриваемом участке. [c.197]

На основе исследований Р. Майера (1842), Д. Джоуля (1843) и Г. Гельмгольца (1847 г.) была установлена эквивалентность теплоты и различных видов работ, что позволило сформулировать 1-й закон термодинамики. Этому же способствовал закон Г. И. Гесса о тепловых эффектах химических процессов (1738 г.). В 1850 г. Р. Клаузиус обосновал существование внутренней энергии и независимо от В. Томсона (1848 г.) сформулировал 2-ой закон термодинамики. В. Томсон (лорд Кельвин) вводит понятие абсолютной температуры, а Клаузиус на основе [c.14]

Закон сохранения определяет, что в замкнутой изолированной системе общий запас энергии остается постоянным при любых ее превращениях, переходе одного вида энергии в другой. Первый закон устанавливает эквивалентность теплоты и работы, эквивалентность взаимопревращений энергий. [c.81]

Клапейрон применил результаты Карно к равновесию жидкость — пар и вывел соотношение, названное позднее уравнением Клаузиуса — Клапейрона. Соотношение содержало неизвестную функцию температуры, которую вскоре Клаузиус идентифицировал как абсолютную температуру. 1840—1845. Джоуль экспериментально доказал эквивалентность теплоты и механической работы. Результаты были опубликованы в 1845 г. [c.11]

Остается еще вопрос, как сформулировать первый закон термодинамики в рамках приведенного расширения теории. По причинам, объясненным в 14, для открытой системы являются беспредметными как классическая точка зрения (эквивалентность теплоты и работы), так и точка зрения Каратеодори (определение теплоты). Можно, правда, сохранить обычную формулировку, если вновь независимо и произвольно определить подведенную теплоту. В нашем изложении такие рассуждения не представляют интереса. Тогда остается только высказывание, что внутренняя энер- [c.70]

Максимальная полезная работа равна 5,23 кДж, эквивалентное этой работе количество теплоты поступает из внешней среды. [c.221]

Опыты многих исследователей — Румфорда, Дарвина, Гей-Люссака, Майера, Джоуля — Томсона—показали эквивалентность теплоты и работы. Роберт Майер впервые сформулировал первое начало термодинамики, дав совершенно правильное толкование знаменитому опыту Гей-Люссака, и вычислил механический эквивалент теплоты для круговою процесса. В дальнейшем прецизионные опыты Джоуля показала, что механический эквивалент теплоты [c.36]

Было установлено, что теплота переходит в механическую работу и наоборот — работа в теплоту в строго эквивалентных соотноще-ниях (механический эквивалент теплоты, термический эквивалент работы). Вообще оказалось, что и различные другие виды энергии переходят друг в друга в эквивалентных соотношениях. Так эмпирическим путем был открыт и сформулирован закон сохранения энергии, являющийся одним из важнейших всеобщих законов природы в замкнутой системе сумма всех видов энергии постоянна при их взаимопревращениях энергия не теряется и не создается вновь. Этот закон был назван Клаузиусом первым началом термодинамики. [c.36]

Открытие первого закона связывают с именами Р. Майера и Л. Джоуля, которые независимо друг от друга (в 1842 и 1845 гг.) показали эквивалентность теплоты и работы в циклическом процессе. Несколько позже (1850 г.) Р. Клаузиус показал, что из принципа эквивалентности теплоты и работы следует существование некоторого свойства системы, изменение которого равно алгебраической сумме теплоты и работы. Позднее это свойство назвали внутренней энергией. Г. Гельмгольц обобщил эти результаты, включив в уравнение баланса энергии наряду с механической работой другие виды работ. [c.27]

Рабочее тело получает от нагревателя (или теплоотдатчика) некоторое количество теплоты Ql и совершает работу А. Но при этом не вся теплота превращается в работу, а лишь некоторая ее часть. Остальная часть теплоты переходит к теплоприемнику— телу, имеющему температуру Гг Т2<Тх). Таким образом, совершаемая работа эквивалентна разности Ql—С 2. [c.50]

Формулировки первого закона термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия. В 1840—1849 гг. Джоуль впервые с помощью разнообразных и точных опытов установил эквивалентность механической работы и теплоты AIQ = J, где J — механический эквивалент теплоты — постоянная, не зависящая от способа и вида устройств для превращения работы А в теплоту Q . В дальнейшем было доказано постоянство отношений других видов работы к теплоте, введено обобщающее понятие энергии и сформулирован закон сохранения и эквивалентности энергии при всевозможных взаимных превращениях различных видов энергии переход одного вида энергии в другой совершается в строго эквивалентных количествах в изолированной системе сумма энергий есть величина постоянная. Первый закон термодинамики является законом сохранения энергии в применении к процессам, которые сопровождаются выделением, поглощением или преобразованием теплоты в работу. В химической термодинамике действие 1-го закона распространяется на ту универсальную форму энергии, которая называется внутренней энергией. [c.73]

Теплота является объектом изучения в калориметрии. Первая исторически сложившаяся единица количества теплоты — калория — была определена еще до установления эквивалентности теплоты и работы. Сейчас калория — внесистемная единица энергии. По своему первоначальному определению она принималась чис- [c.29]

Гесса закон (32) —закон о постоянстве сумм теплот для различных путей превращения исходных веществ в продукты реакции. При постоянстве давления или объема системы является следствием первого начала термодинамики (30, 31), но имеет отдельное название, так как был открыт раньше установления эквивалентности теплоты и работы. [c.309]

Клапейрона — Клаузиуса уравнение (122, 123)—дифференциальное уравнение кривой р(Т ), описывающей условия равновесного сосуществования фаз. Открыто Клапейроном при анализе экспериментальных данных до установления эквивалентности теплоты и работы. Клаузиус показал, что неизвестная Клапейрону постоянная этого уравнения определяется абсолютной температурой точки перехода и зависит от механического эквивалента теплоты. [c.311]

Первый закон термодинамики—это закон о сохранении энергии и об эквивалентности работы и теплоты. Работа и теплота представляют собой разные формы энергии и переходят одна в другую. Система может поглощать тепло из внешней среды или выделять его. В процессе взаимодействия с окружением система может совершать работу. Первый закон постулирует, что существует функция Е (иногда ее обозначают как U), называемая внутренней энергией, которая определяется только состоянием системы в данный момент и не зависит от ее предыстории. Согласно первому закону, Е может измениться только в процессе передачи энергии в виде теплоты или при совершении работы. Другими словами, этот закон утверждает, что энергию нельзя ни создать, ни уничтожить. [c.201]

Первое начало констатирует сохранение энергии в различных процессах и полную эквивалентность теплоты и работы, но не указывает направления и пределов протекания процессов. Однако можно указать множество процессов, которые не запрещены Первым началом, но никогда не происходят. Например, когда камень падает вниз самопроизвольно, его кинетическая энергия в конечном итоге переходит в теплоту, но его никогда не удается поднять, охладив до прежней температуры. Сжатый газ выходит из баллона самопроизвольно, но процесс его самопроизвольного сжатия не наблюдался никогда. [c.359]

ПЕРВЫЙ ЗАКОН И ПОНЯТИЕ ЭНЕРГИИ Работа, эквивалентная теплоте. Если взять статическую, т. е. покоящуюся, систему, причем безразлично, насколько она сложна по составу, и провести ее через цикл изменений, во время которых работа, совершаемая над системой, производится силами, действующими со стороны окружающей среды (или наоборот), а тепгота переходит к системе от среды (или от системы к среде), то опытным путем устанавливается, что между алгебраической суммой всех,работ и суммой всех тепловых эффектов имеется очень простое соотношение, а именно [c.85]

Первый закон термодинамики, который называется также законом эквивалентности теплоты и работы, является одним из частых случаев закона сохранения энергии и служит основой всех тепловых и энергегических расчетов. Этот закон формулируют следующим образом тепловая энергия не может ни исчезнуть бесследно, ни возникнуть вновь из ничего она мом<ет только перейти в строго эквивалентное количество энергии другого рода. При этом установлено, что если система поглощает извне или отдает в окружающее пространство тепло, то последнее расходуется только на изменение внутренней энергии данной системы и на совершение ею внешней работы (если таковая имеет место в данном процессе). Таким образом, если внутре1шяя энергия какой-либо системы (например, газа в сосуде и т. п.) после сообщения этой системе некоторого количества тепла (ЛQ) изменилась на Д(7, то, согласно первому закону термодинамики, имеем [c.66]

Данное рассуждение обосновывает 01И) тным путем наличие определенной функции состояния системы, имеющей смысл суммарной меры всех движений, которыми система oблaдaeт Предположим, что циклический процесс удалось провести так, что после того как система вернулась к исходному состоянию, внутренняя энергия системы не приняла начального значения, а увеличилась. В этом случае повторение круговых процессов вызвало бы накопление энергии в системе. Создалась бы возможность превращения этой энергии в работу и получения таким путем работы не за счет теплоты, а из ничего , так как в круговом процессе работа и теплота эквивалентны друг другу, что показано прямыми опытами. [c.31]

Другое общее положение, имеющее ту же опытную основу, утверждает следующее единственным результатом любойсовокупности процессов не может быть превращение теплоты в работу (т. е. поглощение системой теплоты из окружающей среды и отдача эквивалентной этой теплоте работы). Таким образом, самопро извольный процесс превращения работы в теплоту (путем трения) необратим (так же, как и теплопроводность). [c.79]

Окончательно убедить ученых в том, что теплота и работа действительно эквивалентны, удалось лишь Гельмгольцу. В 1847 г. он представил в журнал Annalen der Physik статью, в которой было дано более общее изложение законов сохранения энергии и эквивалентности теплоты и работы, чем это было сделано Майером и Джоулем. Статью Гельмгольца отклонили. Тогда он выступил со своей работой на заседании в Берлине и опубликовал ее частным образом. [c.11]

Любая термодинамическая система обладает конечным запасом энергии, которая может явиться источником для производства работы и теплоты. Свойства системы определяются величиной таких параметров, как V, Т, Р я другие. Этими же параметрами определяется запас энергии в системе. В закрытой, изолированной или открытых системах могут проходить взаимопревращения энергии одного вида в другой, теплоты в работу и работы в теплоту только в соответствии с законом сохранения. Закон сохранения определяет, что энергия не создается из ничего и не может превратиться в ничто если в ходе протекания процесса исчезает некоторое количество энергии данного вида, то взамен появляется в строго эквивалентном количестве энергия другого вида. Так, энергия химического процесса может превращаться в строго эквивалентном количестве в световую энергию или энергию электрических батарей. Закон сохранения формулируется также и как закон неунич-тожимости энергии, а именно, в любой системе различные виды энергии превращаются друг в друга, но общее количество энергии в ней остается неизменным. [c.15]

В круговом процессе нельзя получить выигрыш в работе. Единственным результатом такого процесса является отбор от внешней среды работы и передаче в эту среду теплоты, равной отнятой работе. Для кругового процесса в соответствии с законом эквивалентности количества взаимопрейращающихся работы и теплоты равны. Обе величины измеряются в джоулях. Поэтому для бесконечно малых их приращений будут равны интегралы по замкнутому контуру от дифференциалов теплоты и работы [c.16]

Рассмотрим важнейшие следствия из принципа эквивалентности теплоты и работы. Для замкнутой системы внутренняя энергия постоянна, т. е. /=сопз1, а следовательно, /=0. Если сообщить такой системе какое-то количество теплоты (иначе — повысить ее температуру) и объем при этом останется постоянным, то никакой работы, связанной с расширением, не производится. И, стало быть, вся сообщаемая системе теплота пойдет на изменение ее внутренней энергии, т. е. [c.37]

Так как весь процесс составлен из циклов каждой из машин, то по его окончании машины вернутся в начальное состояние. Из этого вытекает, что Лобщ не может быть положительной, так как если бы она была положительной, то единственным результатом процесса было бы превращение в работу Лобщ теплоты —Сгобщ, поглощенной из источника, который всюду имеет одинаковую температуру /2. Однако это противоречит постулату Кельвина. Следовательно, мы должны допустить, что Лобщ О, и, учитывая уравнение (IV.13), заключаем, что неравенство эквивалентно [c.100]

Первоначально для теплоты был принят отдельный закон сохранения, так как она рассматривалась как упругая невесомая неуничтожимая жидкость, которая может быть как ощутимой, так и скрытой (Клегхорн, 1774). Эту жидкость называли теплородом. Вероятно, первым, пробившим брешь в распространенной теории теплорода, был Бенджамин Томпсон (1753—1814), известный также под именем графа Румфорда. Он, во-первых, показал в пределах доступной ему точности взвешивания, что теплород, если он существует, должен быть невесом. Во-вторых, наблюдая за сверлением пушек при помощи станков, приводимых в действие лошадиной тягой, он пришел к фундаментальному выводу о пропорциональности количества выделяющейся при сверлении теплоты затраченной работе. Таким образом, в орбиту нарождающегося закона были включены и диссипативные силы, превращающие работу в теплоту. Дальнейший шаг был сделан Юлиусом Робертом Майером, который установил механический эквивалент теплоты и сформулировал в 1842 г. на основании физиологических наблюдений закон о превращении количественно различных сил природы (видов энергии) друг в друга. Эти превращения осуществляются согласно Майеру в определенных эквивалентных соотношениях. Почти одновременно с Майером Джеймс Пресскотт Джоуль установил эквивалентность механической работы и электрической силы (энергии) с производимой ими теплотой. Далее следует уже упоминавшаяся статья Гельмгольца (1847) О сохранении силы , посвященная закону сохранения энергии. Наконец, в работах В, Томсона и Р. Клаузиуса появляется и сам термин энергия (1864). Следует также упомянуть [c.23]

Холодильный коэффициент холодильной машины равен (10-Ь 273,2)/(20— 10)= 28,3. Следовательно, затрачивая в ней механическую работу, эквивалентную 1 кал, можно передать от холодного тела к горячему 28,3 кал. Первая 1ашнна превращает в работу 0,204 Q кал затрачивая эту работу во второй машине, мы переводим от наружного воздуха в помещение 28,3-0,204Q == = 5,77Q кал теплоты вместо О кал, которыми располагали бы при непосредственном сжигании топлива [c.83]

Согласно формулировке Кельвина—Планка невозможен периодический процесс, единстбенным результатом которого является пре-враш,ение теплоты в работу (т. е. поглощение системой теплоты из окружающей среды и отдача работы, эквивалентной этой теплоте, без каких-либо изменений в системе). Отсюда следует, что процесс превращения работы в теплоту, например путем трения, необратим. Этот же постулат известен как постулат о невозможности вечного двигателя второго рода. [c.91]

Относительно постоянной в этом уравнении Клапейрон ие смог сказать ничего определенного, поскольку в то время еще не была ясна эквивалентность теплоты и работы и для них использовали различные единицы. Впоследствии Клаузиус показал, что в величину onst входят механический эквивалент теплоты и абсолютная температура, и при правильном выборе единиц измерения оно может быть записано в виде (II.13). [c.57]

Первый закон термодинамики (12, 15) Невозможно построить термодинамически тепловую машину, создающую работу без соответствующей затраты теплоты . Отсюда вытекает утверждение об эквивалентности теплоты и работы и, как следствие,— существование внутренней энергии, как новой (неизме-ряемой, но вычисляемой) термодинамической функции состояния системы. [c.313]

Энергия, передаваемая в указанном примере 1-м способом в виде работы, во втором случае передается системе неме.ханическнм путем в виде теплоты. Таким образом, работа и теплота эквивалентны. [c.12]

Так как количество теплоты Q эквивалентно некоторой работе А, теплота выражется тоже в единицах работы, т. е. в джоулях. [c.51]

Гельмгольц в 1847 г. в работе О сохранении силы впервые дал математическое обоснование закона сохранения энергии, а в 1850 г. Р. Клаузиус назвал принцип эквивалентности между работой и теплотой Первым началом термодинамики. Однако эквивалентность между теплотой и работой, которыми система обменивается с окружающей средой, возможна только после циклического процесса, т. е. после возвращения системы в исходное состояние. В любом же отдельно взятом процессе такой эквивалентости нет. Например, при [c.311]