+7 (727) 344 95 95
Толық ҰБТ тапсыру
Қазақша

iTest қолданбасын жүктеп алу

Мектеп емтихандарына ыңғайлырақ форматта дайындалыңыз

logo-device logotype logotype-float

Термодинамиканың бірінші заңы
Алдыңғы конспект Келесі конспект
Конспект

Энергияның сақталу заңы: энергия табиғатта жоқтан пайда болмайды және жоғалып кетпейді, энергия бір түрден екінші түрге айналады. Бұл заңды ХІХ ғасырдың ортасында білімі жағынан дәрігер, неміс ғалымы Р. Майер, ағылшын ғалымы Д. Джоуль ашты, оның толық тұжырымдамасын неміс ғалымы Г. Гельмгольц жасады.

 

Жылу процестеріндегі энергияның айналу және сақталу заңы термодинамиканың бірінші заңы деп аталады

 

 \(\bigtriangleup U=Q+A\)

 

Дененің ішкі энергиясы жылу мөлшерінің

берілуі мен сыртқы күштердің атқарған жұмысы

есебінен өзгереді.
 \(Q=\bigtriangleup U+A'\)

 

Жүйеге берілген \(Q\) жылу мөлшері жүйенің \(\bigtriangleup U\)

ішкі энергиясын өзгертуге және жүйенің сыртқы

күштерге қарсы атқарған жұмысына жұмсалады.

 

Термодинамиканың бірінші заңының пайдаланып әртүрлі процестерді қарастырайық.

 

Изо-термия-

лық ұлғаю

\(\bigtriangleup T=0;\\\bigtriangleup U=0\)

(ішкі энергия

өзгермейді);

\(\bigtriangleup U=0\) (газға

берілген жылу

мөлшері газдың

жұмыс

атқаруына жұмсалады)

Сыртқы ортадан жылудың жұтылуының салдарынан газ жұмыс атқарады \(\boxed{Q=A'}\)

\((\bigtriangleup U=0\) ішкі энергия өзгермейді\()\)

Изотрмия-

лық сығылу

Ішкі энергия

өзгермейді ; \(\bigtriangleup T=0;\\\bigtriangleup U=0;\) \(A'<0(A>0)\) 

(сыртқы күш

жұмыс

атқарады);

\(Q<0\) (жылу

бөлінеді)

   \(\boxed{Q=A}\)

Газбен жұмыс істелгенде газ сыртқы ортаға жылу береді

\((\bigtriangleup U\) ішкі энергия өзгермейді\()\)
Изобаралық қыздыру

\(\bigtriangleup T>0;\\\bigtriangleup U>0\)

ішкі энергия артады;

\(A'>0\) -газ

жұмыс істейді;\(Q>0\) жылу жұтылады

  \(\boxed{Q=\bigtriangleup U+A'}\)

Газ сыртқы ортадан жылу алады. Ол ішкі энергияның өзгруіне және газдың жұмыс атқаруына жұмсалады
Изобаралық салқындау

\(\bigtriangleup T<0;\\ \bigtriangleup U<0\)

(ішкі энергия кемиді); \(A'<0(A>0)\)

(сыртқы күш жұмыс

атқарады;

\(Q<0\)

(жылу бөлінеді)

 \(\boxed{\bigtriangleup U=-Q+A'}\)

Сыртқы күш жұмыс атқарады. Бұл кезде газ сыртқы ортаға жылу бөліп шығарады

да, ішкі энергия кемиді
Изохоралық қыздыру

\(\bigtriangleup T>0;\\\bigtriangleup U>0\)

(ішкі энергия артады);\(\bigtriangleup V=0;\\A'=0(A=0)\)

(жұмыс

атқарылмайды);

\(Q>0\)(жылу

жұтылады)

\(\boxed{\bigtriangleup U=Q}\) Сыртқы ортадан алған жылудың салдарынан газдың ішкі энергиясы артады
Изохоралық салқындау

\(\bigtriangleup T<0;\\\bigtriangleup U<0\)

(ішкі энергия кемиді);\(\bigtriangleup V=0;\\A'=0(A=0)\)

(жұмыс атқарылмайды); \(Q<0\)(жылу бөлінеді)

\(\boxed{-\bigtriangleup U=-Q}\) Газ сыртқы ортаға жылу бөледі; бұл кезде ішкі энергиясы кемиді

 

Адиабаталық

ұлғаю

\(\bigtriangleup T<0;\\\bigtriangleup U<0\) (ішкі энергия кемиді); \(A'>0\) (газ

жұмыс

атқарады);

\(Q=0\) жылуалмасу болмайды

\(\boxed{0=-\bigtriangleup U+A'}\)

Газ ішкі энергияның өзгеруі есебінен жұмыс атқарады (ішкі энергия кемиді)

Адиабаталық

сығылу

 \(\bigtriangleup T>0;\\\bigtriangleup U>0\)

(ішкі энергия артады); \(A'<0(A>0)\) (сыртқы күш жұмыс

атқарады);

\(Q=0\) (жылуалмасу болмайды)

 

 \(\boxed{\bigtriangleup U=A}\)

Газ жұмыс жасамайды, ішкі энергия артады; сыртқы күш жұмыс атқарады

 

Адиабаталық процесс - сыртқы ортамен жылу алмасу болмайтын процесс \(Q=0\) (процестің жылдамдығы: жылу алмасу болып үлгермейді).



Сұрақтар

  1. Массасы \(2\) кг сутекті \(10\) К-ге  изобаралы қыздырғанда жұмсалатын жылу мөлшері

    \((M(H_2)=2\cdot10^{-3}\) кг/моль, \(R=8,31\) Дж/К·моль\()\)

  2. 300 Дж жылу мөлшерін алғандагаздың ішкі энергиясы 200 Дж-ға артты. Газдың алған жылу мөлшері 

  3. Массасы \(20\) г белгісіз газды тұрақты қысымда \(10\) К-ге қыздыру үшін \(182,4\) Дж, тұрақты көлемде қыздыру үшін \(129,8\) Дж жылу мөлшері қажет. Бұл газ \((R=8,31\) Дж/К·моль\()\)

  4. Бір атомды идеал газды изобаралық қыздыру кезінде оның ішкі энергиясын  өзгерту үшін газға берілген \(Q\)  жылу мөлшерінің жұмсалатын бөлігі

  5. Адиабаталық процесс кезінде \(400\) Дж жұмыс атқарғандағы ішкі энергияның өзгерісі

  6. Изохоралық процесс кезінде азотқа \(70\) Дж энергия берілді. Азоттың ішкі энергиясының өзгерісі

  7. Изотермиялық процесс кезінде газға \( 2\cdot10^8\) Дж жылу мөлшері берілген. Газдың атқарған жұмысы

  8. \(800\) моль газдың температурасын \(500\) К-ге арттыру үшін изобаралық қыздыруда \(9,4\) МДж жылу берілді. Газдың жұмысы және ішкі энергиясының өзгерісі \((R=8,31\) Дж/К·моль\()\)

  9. Термодинамиканың бірінші заңының бастамасы

  10. Егер изотермиялық сығылу кезінде газ қоршаған денеге \(800\) Дж жылу мөлшерін берсе, ол қандай жұмыс атқарады? Сыртқы күштің жұмысы қандай?  

  11. Термодинамиканың бірінші заңына сәйкес берілген үш параметрдің біреуі тұрақты болып, қалған екеуі өзгеретін процесс

Қате туралы хабарландыру