 |
Тема 6. Основы термодинамики.
|
|
|
|
Учебные вопросы
1. Агрегатные состояния физических тел.
2. Тепловые процессы.
3. Закон сохранения энергии в тепловых процессах. Законы термодинамики.
4. Тепловые машины, их применение.
Агрегатные состояния физических тел.
Агрегатное состояние вещества. В зависимости от условий одно и то же вещество может находиться в различных агрегатных состояниях. Эти состояния: твердое, жидкое, газообразное. Агрегатное состояние вещества определяется расположением, характером движения и взаимодействия молекул.
Отличительные признаки твердых тел, жидкостей и газов. Твердые тела сохраняют свою форму и объем. Жидкость может изменять свою форму, но ее объем сохраняется прежним. Газообразные тела не обладают собственной формой или собственным объемом. Они принимают форму того сосуда в который их поместили, занимая весь предоставленный им объем.
Агрегатные состояния физических тел с точки зрения атомно-молекулярных представлений. Причиной разных характеристик твердых, жидких и газообразных тел (а ведь это может быть одно и то же вещество, например – вода), является молекулярное строение вещества, а именно: расположение, движение и взаимодействие молекул, из которых вещество состоит.
Молекулярные особенности твердых тел. Молекулы твердого тела упакованы очень близко друг к другу. Молекулы твердого тела колеблются хаотично, пытаясь сдвинуться то в одну, то в другую сторону.
Молекулярные особенности жидкостей. Молекулы жидкостей плотно упакованы в своем объеме и это приводит к плохой сжимаемости жидкостных тел. Свою форму жидкость меняет очень легко, т.к. молекулы легко смещаются по отношению друг к другу.
Молекулярные особенности газов. Молекулы газообразных веществ расположены уже на значительных расстояниях друг от друга. Поэтому молекулы газа свободно перемещаются по всему предоставленному им объему.
|
|
|
Взаимные переходы между агрегатными состояниями. При повышении температуры вещества, его можно перевести из твердого состояния в жидкое и при дальнейшем нагревании - в газообразное (пар).
Понижение температуры вещества и выделение теплоты при взаимных переходах. Процессы превращения твердого вещества в жидкое и жидкого в газообразное сопровождаются поглощением теплоты. При понижении температуры вещества, из газообразного состояния оно переходит сначала в жидкое, а затем в твердое состояние. При этих превращениях вещества теплота выделяется. Выделение теплоты сопровождается уменьшением внутренней энергии вещества.
Промежуточные фазы взаимных переходов. Взаимные переходы между агрегатными состояниями характеризуются промежуточными фазами.
Тепловые процессы.
Тепловые явления в природе. Нагревание и охлаждение, испарение и кипение, плавление и отвердевание, конденсация - все это тепловые явления в природе.
Три способа передачи теплоты. Существует три способа передачи теплоты: теплопроводность, конвекция, излучение.
Теплопроводность и коэффициент удельной теплопроводности. Теплопроводность – это количественная характеристика способности тела проводить тепло. Характеризуется теплопроводность коэф. теплопроводности - Кт (удельной теплопроводностью).
Свойства теплопроводности. Теплопроводность свойственна веществам во всех трёх агрегатных состояниях. Самой высокой теплопроводностью обладают твёрдые тела (металлы), а самой низкой – газы. Теплопроводность связана с внутренней структурой тел и зависит от расположения молекул, их движения и взаимодействия между собой. При теплопроводности не происходит переноса вещества, а происходит передача энергии от частицы к частице или от одного тела к другому при их непосредственном контакте.
|
|
|
Конвекция. Конвекция (от лат. convectiō - «перенесение») - вид теплопередачи, при котором внутренняя энергия передается струями и потоками.
Излучение. Излучение - это процесс испускания и распространения энергии в виде волн и частиц.
Спектр излучений.
|
|
|
