Тема уроку: Рівняння теплового балансу. Адіабатний процес. Необоротність теплових процесів
Маса тіла Початкова температура Кінцева температура Питома теплоємність речовини Кількість теплоти
Кількість теплоти, необхідна для пароутворення і виділяється при конденсації, визначається за формулою: Q = L · m
Кількість теплоти, яку необхідно передати твердій речовині масою m, щоб перетворити її в рідину за температури плавлення або кількість теплоти, яка виділяється під час кристалізації: Q=λm
Кількість теплоти, що виділяється внаслідок згоряння довільної кількості палива, є добутком питомої теплоти згоряння палива помноженої на його масу: Q = q·m Дрова q=44 МДж/кг
Теплообмін. Фазові переходи речовини. плавлення кристалізація пароутворення конденсація Горіння
. Тіла взаємодіють рухаються Мають потенціальну енергію Мають кінетичну енергію молекули Внутрішня енергія тіла
Способи зміни внутрішньої енергії Теплообмін (теплопередача) Виконання роботи
Сума кількостей теплоти, відданих та отриманих всіма тілами системи в ході певного теплового процесу дорівнює нулеві: Q 1 + Q 2 + … + Q n = 0
Q отримана =Q віддана Під час теплообміну у замкнутій ізольованій системі сумарна кількість теплоти, відданої одними тілами, завжди дорівнює (за модулем) сумарній кількості теплоти, отриманої іншими.
Алгоритм розвязування задач на тепловий баланс. 1. Зясувати, якої температури досягають тіла в результаті теплообміну, позначити її буквою t. 2. Встановити, які тіла віддають теплоту і записати для кожного тіла формулу кількості теплоти. 3. Зясувати які тіла отримують теплоту і записати для кожного тіла формулу кількості теплоти. 4. Скласти рівняння теплового балансу, у лівій частині записавши суму кількостей теплоти, які віддають більш нагріті тіла, а у правій частині – суму кількостей теплоти, що отримують менш нагріті тіла. 5. Розвязати це рівняння відносно невідомої величини і записати кінцеву формулу. 6. Обчислити невідому величину та проаналізувати результат.
Нагрівання газу при його швидкому стисканні можна спостерігати на досліді з приладом « Повітряне кресало».
Адіабатний процес в термодинаміці зміна стану тіла без обміну теплом з навколишнім середовищем. U = - А. Під час стискання газу виконується відємна робота, внутрішня енергія газу зростає, він нагрівається. -U = А. У разі розширення газу виконується додатна робота за рахунок внутрішньої енергії і це призводить до охолодження газу.
Адіабатний процес
Процеси, що відбуваються у певному напрямку і повернення системи до початкового стану не можливе без будь-яких змін у навколишньому середовищі, називають необорними. Другий закон термодинаміки формулюється так: теплота не може переходити сама по собі від тіла менш нагрітого до тіла більш нагрітого. Другий закон термодинаміки формулюють ще так: вічний двигун другого роду неможливий.
Задача У ванну налито 80 л води, що має температуру 10°С. Скільки літрів води, яка має температуру 100°С, потрібно додати у ванну, щоб температура води в ній дорівнювала 25°С?