Основы термодинамики

Основные понятия термодинамики

Термодинамические системы

• Закрытая система: не обменивается веществом с окружением.

• Изолированная система: не обменивается ни веществом, ни энергией с окружением.

• Открытая система: может обмениваться веществом и энергией с окружающей средой.

Параметры состояния

• Температура (T)

• Давление (P)

• Объем (V)

• Масса (m)

• Энтальпия (H)

• Энтропия (S)

Первый закон термодинамики

Второй закон термодинамики

• Энтропия замкнутой системы всегда возрастает или остаётся постоянной ($dS \geq 0$).

Процессы в термодинамике

• Изотермический процесс: температура постоянна ($T = const$).

• Адиабатический процесс: отсутствует теплообмен с окружающей средой ($Q = 0$).

• Изохорный процесс: постоянный объём ($V = const$).

• Изобарный процесс: постоянное давление ($P = const$).

Применение законов термодинамики

Примеры задач

1. Найти изменение внутренней энергии идеального одноатомного газа при изохорическом процессе, если начальная температура равна $T_1$, а конечная — $T_2$. Ответ: $U = \frac{3}{2} n R (T_2 - T_1)$.

1. Определить изменение энтропии при нагревании массы воды массой $m$ от температуры $t_1$ до $t_2$. Ответ: $S = m c \ln{\frac{T_2}{T_1}}$, где $c$ — удельная теплоёмкость воды.

закрытаясистемаизолированнаясредатермодинамическаясистема

давлениепараметрсостояниятемпература

энтропияэнтальпияпервыйзаконтермодинамики

адиабатическийпроцесситермодинамикеизотермический