І закон термодинаміки

	@ Зміна внутрішньої енергії внаслідок переходу її з одного стану в інший дорівнює сумі роботи зовнішніх сил і кількості теплоти наданої системі.
@ Кількість теплоти, наданої системі, йде на зміну її внутрішньої енергії й на виконання системою роботи над зовнішніми тілами.

А' = -А'

А – робота над системою;

А' - робота самої системи.

Холодильник, Т2

Робоче тіло

Q2

A=Q1-Q2

Нагрівник, Т1

Q1

Рисунок 4.4 – Принцип дії теплових двигунів

Теплові двигуни – періодично діючі двигуни, що виконують роботу за рахунок отриманої ззовні теплоти.

ККД теплових двигунів:

,

Робота: A= Q₁ – Q₂.

Максимально високий ККД досягається в циклі Карно (див. рис. 4.5):

p

1

A

V

2

4

3

А

Q = 0 - адіабатний процес

Рисунок 4.5 - Цикл Карно (1-2, 3-4 – ізотерми; 2-3, 4-1 – адіабати)

Тіло

Таблиця 4.1 – Основні фізичні величини з теми «Основи термодинаміки»

Позначення	Одиниці вимірювання	Фізична величина
А	Дж	Робота
U	Дж	Внутрішня енергія
Q	Дж	Кількість теплоти
η	%, одиниці без найменування	ККД
λ	Дж/кг	Питома теплоємність плавлення
с	Дж/кг·К	Питома теплоємність речовини
С	Дж/кг	Теплоємність тіла
r	Дж/кг	Питома теплота пароутворення
q	Дж/кг	Питома теплота згорання палива
Т	К	Температура
t	ºС	Температура

Чи знаєте ви, що…

Японська компанія-виробник «Ise Kogyo Co.» розробили і побудували протиштормову субмарину, яка здатна приборкати будь-який тайфун. Тайфун утворюється при температурі поверхні води 25°C, а підтримується при 26,5°C. За допомогою насосу така субмарина підіймає холодну воду з тридцятиметрової глибини на поверхню океану. Якщо утворити флотилію з декількох десятків субмарин, то на протязі години можна понизити температуру на поверхні води на 3°C на площі 57600 м², і від тайфуну не залишиться і згадки.

Вчені Джон Латам и Стивен Солте із Національного центру океанічних і атмосферних досліджень (NOAA), для вирішення проблеми глобального потепління запропонували створити флот з 1000 морських суден, які над водами світового океану утворять штучну хмарність методом розпилення морської води, яка стане екраном, що відбиває до 2 % сонячних променів, тим самим зменшуючи парниковий ефект.

Завдання для розв’язування на занятті