Теплота. Работа. Термодинамический процесс

Теплота – это мера количества переданной энергии к системе или от нее. Обмен теплотой зависит от разности температур. Если нет разность температур, то нет и теплообмена, тепловой поток отсутствует.

Теплота, подведенная к системе или отведенная от нее, обозначается как Q. Измеряется теплота в Джоулях Дж, кДж, МДж.

Для удобства сравнения различных систем вводят понятие удельная теплота – количество теплоты, приходящееся на один килограмм вещества.

Обозначается удельная теплота q, Дж/кг:

,

где Q - теплота, подведенная к системе или отведенная от нее, Дж;

M – масса вещества, кг.

Работа (механическая энергия) – макроскопическая форма обмена энергии между системой и окружающей средой. Работа совершается при изменении объема или формы тела.

Работа всей системы обозначается L, измеряется в Джоулях, Дж.

Удельная работа - работа, совершаемая каждым килограммом вещества. Удельная работа определяется как отношение работы всей системы к массе вещества:

; .

Из физики - элементарная работа dl определяется как произведение силы F на путь действия силы (перемещение) dx:

.

Термодинамический процесс – это любое измерение состояния термодинамической системы во времени.

Обратимый процесс – это процесс, при протекании которого в прямом и обратном направлении ни в системе, ни в окружающей среде не наблюдается остаточных изменений.

Все реальные процессы необратимы. Однако обратимые процессы изучают, как некоторое приближенное представление реальных процессов.

В приведенной на рис. 1.3 системе координат p- (давление – удельный объем) каждая точка отражает состояние системы, т.к. известные значения двух основных параметров позволяют рассчитать все остальные параметры системы. Линия 1-2 в координатах p- отображает термодинамический процесс. Стрелка указывает направление протекания процесса.

Рисунок 1.3 – Термодинамический процесс в координатах p-