Download - Μεταβολές & 1ος θερμοδυναμικός νόμος

Transcript
Page 1: Μεταβολές & 1ος θερμοδυναμικός νόμος

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 1

Αντιστρεπτές μεταβολές και Αντιστρεπτές μεταβολές και 1ος Θερμοδυναμικός νόμος.1ος Θερμοδυναμικός νόμος.

Page 2: Μεταβολές & 1ος θερμοδυναμικός νόμος

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 2

Ισόθερμη Ισόθερμη μεταβολήμεταβολήQ = ΔU + W

0 ΔU 0 ΔΤ

Άρα Q = W

ΈργοΈργο

αρχ

τελ

VV

lnnRTW

ΘερμότηταΘερμότητα

αρχ

τελ

VV

lnnRTQ

Μεταβολή

εσωτερικής ενέργειας

Μεταβολή

εσωτερικής ενέργειας

Page 3: Μεταβολές & 1ος θερμοδυναμικός νόμος

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 3

Ισόθερμη εκτόνωσηΙσόθερμη εκτόνωση

οVV

lnVVαρχ

τελαρχτελ

Q>0, απορρόφηση θερμότητας

W>0, παραγωγή έργου στο περιβάλλον

Ισόθερμη συμπίεσηΙσόθερμη συμπίεση

οVV

lnVVαρχ

τελαρχτελ

Q<0, έκλυση θερμότητας

W>0, παραγωγή έργου στο αέριο

Page 4: Μεταβολές & 1ος θερμοδυναμικός νόμος

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 4

Ισόχωρη μεταβολήΙσόχωρη μεταβολή

Q = ΔU + W

Μεταβολή

εσωτερικής ενέργειας

Μεταβολή

εσωτερικής ενέργειας

TΔnR23

ΈργοΈργο 0 W 0 VΔ

Άρα Q = ΔU

ΘερμότηταΘερμότητα

TΔnR23

Q

Page 5: Μεταβολές & 1ος θερμοδυναμικός νόμος

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 5

Ισόχωρη θέρμανσηΙσόχωρη θέρμανση

0ΔΤ0UΔ0Q (θέρμανση)

Ισόχωρη ψύξηΙσόχωρη ψύξη

0ΔΤ0UΔ0Q (ψύξη)

Page 6: Μεταβολές & 1ος θερμοδυναμικός νόμος

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 6

Ισοβαρής Ισοβαρής μεταβολήμεταβολήQ = ΔU + W

Μεταβολή

εσωτερικής ενέργειας

Μεταβολή

εσωτερικής ενέργειας

TΔnR23

ΈργοΈργο )VV.(pVΔ.pW αρχτελ

ΘερμότηταΘερμότητα

VΔ.pTΔnR23

Q

Page 7: Μεταβολές & 1ος θερμοδυναμικός νόμος

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 7

Ισοβαρής εκτόνωση Ισοβαρής εκτόνωση (θέρμανση)(θέρμανση)

0W ,0UΔ ,0Q

Ισοβαρής συμπίεση Ισοβαρής συμπίεση (ψύξη)(ψύξη)

0W ,0UΔ ,0Q

Page 8: Μεταβολές & 1ος θερμοδυναμικός νόμος

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 8

Αδιαβατική μεταβολήΑδιαβατική μεταβολή

Αδιαβατική είναι η μεταβολή κατά την οποία το αέριο δεν ανταλλάσσει θερμότητα με το περιβάλλον του.

Q = 0

Page 9: Μεταβολές & 1ος θερμοδυναμικός νόμος

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 9

Νόμος αδιαβατικής Νόμος αδιαβατικής μεταβολής μεταβολής ((νόμος νόμος

Poisson)Poisson).σταθV.p γ

γ22

γ11 VpVp

Siméon-Denis Poisson

1781-1840

1γ22

1γ11 VΤVT

γ2

γ12

γ1

γ11 ΤpTp

Page 10: Μεταβολές & 1ος θερμοδυναμικός νόμος

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 10

Γραφική παράσταση αδιαβατικής Γραφική παράσταση αδιαβατικής μεταβολήςμεταβολής

0

p/Pa

V/m3

B

p1

p2

V1 V2

Τ1

Τ2

Τ1>Τ2Α

Page 11: Μεταβολές & 1ος θερμοδυναμικός νόμος

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 11

ΘερμότηταΘερμότητα

Q = 0

Q = ΔU +W

UΔW Άρα

ΈργοΈργογ1

VpVpW αρχαρχτελτελ

Μεταβολή

εσωτερικής ενέργειας

Μεταβολή

εσωτερικής ενέργειας

γ1

VpVpUΔ αρχαρχτελτελ

Page 12: Μεταβολές & 1ος θερμοδυναμικός νόμος

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 12

Κυκλική μεταβολήΚυκλική μεταβολήp

V

A

B Γ

Μ Ν

Δ

ΔΔUUολολ=0=0

Σε δεξιόστροφη κυκλική μεταβολή το ολικό έργο είναι θετικό (Wολ>0), ενώ σε

αριστερόστροφη είναι αρνητικό (Wολ<0).

Page 13: Μεταβολές & 1ος θερμοδυναμικός νόμος

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 13

Ιδιότητες λογαρίθμωνΙδιότητες λογαρίθμων

ylnxlnyx

ln

01 ln