Žemiau esančiame straipsnyje bus kalbama apie vidinę energiją ir kaip ją pakeisti. Čia susipažinsime su bendru VE apibrėžimu, jo reikšme ir dviejų tipų būsenos pokyčiais su turima energija. fizinis kūnas, objektas. Visų pirma bus atsižvelgta į šilumos perdavimo ir darbo reiškinį.
Įvadas
Vidinė energija- tai ta termodinaminės sistemos išteklių dalis, kuri nepriklauso nuo konkrečios atskaitos sistemos. Ji gali pakeisti savo reikšmę tiriamos problemos viduje.
Charakteristikos vienodos vertės atskaitos sistemoje, kurios atžvilgiu makroskopinių matmenų kūno/objekto centrinė masė yra ramybės būsena, turi tokią pačią bendrą ir vidinę energiją. Jie visada atitinka vienas kitą. Dalių, sudarančių bendrą energiją, įtrauktą į vidinę energiją, rinkinys nėra pastovus ir priklauso nuo sprendžiamos problemos sąlygų. Kitaip tariant, NT nėra specifinė energijos išteklių rūšis. Tai yra visų energijos sistemos komponentų, kurie skiriasi priklausomai nuo konkrečių situacijų, visuma. Vidinės energijos keitimo metodai remiasi dviem pagrindiniais principais: šilumos perdavimu ir darbu.
VE yra specifinė termodinaminio pobūdžio sistemų koncepcija. Tai leidžia fizikams įvesti įvairius dydžius, tokius kaip temperatūra ir entropija, cheminio potencialo matmenys ir sistemą sudarančių medžiagų masė.
Darbo atlikimas
Yra du būdai pakeisti kūno (-ių) vidinę energiją. Pirmasis susidaro atliekant tiesioginį darbą su objektu. Antrasis yra šilumos perdavimo reiškinys.
Tais atvejais, kai darbą atlieka pats organizmas, jo vidinis energijos rodiklis sumažės. Kai kas nors ar kažkas baigs procesą ant kūno, jo VE reikšmė padidės. Šiuo atveju mechaninis energijos šaltinis paverčiamas vidiniu energijos tipu, kurį turi objektas. Viskas gali tekėti ir atvirkščiai: mechaninis į vidinį.
Šilumos perdavimas padidina HE vertę. Tačiau jei kūnas atvės, energijos sumažės. Nuolat palaikant šilumos perdavimą, indikatorius padidės. Dujų suspaudimas yra VE indekso padidėjimo pavyzdys, o jų (dujų) išsiplėtimas yra vidinės energijos vertės sumažėjimo pasekmė.
Šilumos perdavimo reiškinys
Vidinės energijos pokytis dėl šilumos perdavimo reiškia energijos potencialo padidėjimą / sumažėjimą. Kūnas jį turi neatlikęs tam tikro (ypač mechaninio) darbo. Perduotas energijos kiekis vadinamas šiluma (Q, J), o pačiam procesui taikoma bendroji ZSE. VE pokyčius visada atspindi kūno temperatūros padidėjimas arba sumažėjimas.
Abu vidinės energijos keitimo būdai (darbas ir šilumos perdavimas) gali būti atliekami vieno objekto atžvilgiu vienu metu, t.y. gali būti derinami.
VE galima pakeisti, pavyzdžiui, sukuriant trintį. Čia aiškiai stebimas mechaninio darbo atlikimas (trintis) ir šilumos mainų reiškinys. Mūsų protėviai bandė kūrenti ugnį panašiu būdu. Jie sukūrė trintį tarp medienos, kurios užsidegimo temperatūra atitinka 250 ° C.
Kūno vidinės energijos pokytis dėl darbo ar šilumos perdavimo gali įvykti per tą patį laikotarpį, t. y. šios dvi priemonės gali veikti kartu. Tačiau paprastos trinties konkrečiu atveju nepakaks. Tam reikėjo pagaląsti vieną šaką. Šiuo metu žmogus gali užsidegti trindamas degtukus, kurių galvutės yra padengtos degiąja medžiaga, kuri užsidega 60-100 ° C temperatūroje. Pirmieji tokie gaminiai buvo pradėti kurti 30-aisiais metų XIX amžiaus. Tai buvo fosforo degtukai. Jie gali užsidegti gana žemoje temperatūroje - 60 ° C. Šiuo metu naudojami, kurie buvo pradėti gaminti 1855 m.
Energetinė priklausomybė
Kalbant apie vidinės energijos keitimo būdus, taip pat bus svarbu paminėti šio rodiklio priklausomybę nuo temperatūros. Faktas yra tas, kad šio energijos šaltinio kiekį lemia vidutinis kinetinės energijos kiekis, koncentruotas kūno molekulėje, kuris, savo ruožtu, tiesiogiai priklauso nuo temperatūros. Būtent dėl šios priežasties temperatūros pokytis visada lemia VE pasikeitimą. Iš to taip pat išplaukia, kad kaitinant energija didėja, o vėsinant – mažėja.
Temperatūra ir šilumos perdavimas
Kūno vidinės energijos keitimo būdai skirstomi į: šilumos perdavimo ir mechaninio darbo. Tačiau svarbu žinoti, kad šilumos kiekis ir temperatūra nėra tas pats. Šių sąvokų nereikėtų painioti. Temperatūros reikšmės apibrėžiamos laipsniais, o perduodamos ar perduotos šilumos kiekis – džauliais (J).
Dviejų kūnų, iš kurių vienas bus karštesnis, kontaktas visada lemia, kad vienas praranda šilumą (karštesnis), o kitas ją įgyja (šaltesnis).
Svarbu pažymėti, kad abu kūno VE keitimo būdai visada duoda tuos pačius rezultatus. Neįmanoma tiksliai nustatyti, kaip buvo pasiektas jo pokytis, remiantis galutine kūno būsena.
Vidinė kūno energija nėra kažkokia pastovi vertė. Jis gali keistis tame pačiame kūne.
Kylant temperatūrai, didėja vidinė kūno energija, nes didėja vidutinis molekulių judėjimo greitis.
Vadinasi, šio kūno molekulių kinetinė energija didėja. Mažėjant temperatūrai, atvirkščiai, mažėja vidinė kūno energija.
Taigi, kintant molekulių judėjimo greičiui, keičiasi kūno vidinė energija.
Pabandykime išsiaiškinti, kaip padidinti arba sumažinti molekulių judėjimo greitį. Norėdami tai padaryti, atlikime šį eksperimentą. Prie stovo pritvirtinkime plonasienį žalvarinį vamzdelį (3 pav.). Į vamzdelį įpilkite šiek tiek eterio ir uždarykite kamščiu. Tada mes apvyniosime vamzdelį virve ir pradėsime greitai judinti viena kryptimi, tada kita. Po kurio laiko eteris užvirs, o garai išstums kištuką. Patirtis rodo, kad eterio vidinė energija padidėjo: juk jis įkaito ir net užvirė.
Ryžiai. 3. Vidinės kūno energijos didinimas dirbant su juo
Vidinės energijos padidėjimas atsirado dėl darbo, atlikto trinant vamzdį virve.
Kūnų įkaitimas taip pat vyksta smūgių, išsitiesimo ir lenkimo metu, t.y. deformuojant. Visuose minėtuose pavyzdžiuose kūno vidinė energija didėja.
Vadinasi, Vidinė kūno energija gali būti padidinta dirbant su kūnu.
Jeigu pats kūnas atlieka darbą, vadinasi sumažėja vidinė energija.
Atlikime tokį eksperimentą.
Per specialią jame esančią angą pumpuojame orą į storasienį stiklinį indą, uždarytą kamščiu (4 pav.).
Ryžiai. 4. Vidinės kūno energijos sumažėjimas, kai darbą atlieka pats kūnas
Po kurio laiko kamštis iššoks iš indo. Tą akimirką, kai kamštis iššoka iš konteinerio, susidaro rūkas. Jo išvaizda reiškia, kad oras inde tapo šaltesnis. Suslėgtas oras inde, išstumdamas kamštį, veikia. Šį darbą jis atlieka savo vidinės energijos sąskaita, kuri mažėja. Apie vidinės energijos sumažėjimą galima spręsti pagal indo oro atšalimą. Taigi, Vidinę kūno energiją galima keisti dirbant.
Vidinę kūno energiją galima pakeisti ir kitaip, neatliekant darbo. Pavyzdžiui, ant viryklės pastatytame virdulyje užverda vanduo. Oro ir įvairių daiktų patalpa šildoma centrinio šildymo radiatoriumi, namų stogai šildomi saulės spinduliais ir tt Visais šiais atvejais pakyla kūnų temperatūra, vadinasi, didėja jų vidinė energija. Bet darbas neatliktas.
Reiškia, vidinės energijos pokytis gali atsirasti ne tik dėl atlikto darbo.
Kaip šiais atvejais galime paaiškinti vidinės energijos padidėjimą?
Apsvarstykite toliau pateiktą pavyzdį.
Įdėkite jį į stiklinę su karštas vanduo metalinė mezgimo adata. Karšto vandens molekulių kinetinė energija yra didesnė už šalto metalo dalelių kinetinę energiją. Karšto vandens molekulės, sąveikaudamos su šalto metalo dalelėmis, dalį savo kinetinės energijos perduos joms. Dėl to vandens molekulių energija vidutiniškai sumažės, o metalo dalelių – padidės. Vandens temperatūra mažės, o metalinio stipino temperatūra palaipsniui didės. Po kurio laiko jų temperatūra susilygins. Ši patirtis rodo vidinės kūnų energijos pokyčius.
Taigi, Kūnų vidinė energija gali būti keičiama šilumos perdavimo būdu.
Vidinės energijos keitimo procesas neatliekant darbo kūnui ar pačiam kūnui vadinamas šilumos perdavimu.
Šilumos perdavimas visada vyksta tam tikra kryptimi: nuo aukštesnės temperatūros kūnų į žemesnės temperatūros kūnus.
Kai kūno temperatūra susilygins, šilumos perdavimas sustoja.
Vidinę kūno energiją galima keisti dviem būdais: atliekant mechaninį darbą arba perduodant šilumą.
Šilumos perdavimas savo ruožtu gali būti atliekamas: 1) šilumos laidumas; 2) konvekcija; 3) radiacija.
Klausimai
- Naudodamiesi 3 paveikslu, pasakykite, kaip keičiasi kūno vidinė energija, kai su juo dirbama.
- Aprašykite eksperimentą, rodantį, kad kūnas gali atlikti darbą naudodamas vidinę energiją.
- Pateikite pavyzdžius, kaip keičiasi kūno vidinė energija dėl šilumos perdavimo.
- Paaiškinkite, remiantis medžiagos molekuline struktūra, mezgimo adatos, nuleistos į karštas vanduo.
- Kas yra šilumos perdavimas?
- Kokie yra du būdai pakeisti vidinę kūno energiją?
2 pratimas
- Trinties jėga veikia kūną. Ar kinta vidinė kūno energija? Pagal kokius ženklus galime tai spręsti?
- Greitai repuojant, rankos įkaista. Paaiškinkite, kodėl taip nutinka.
Pratimai
Padėkite monetą ant faneros gabalo arba medinės lentos. Prispauskite monetą prie lentos ir greitai perkelkite viena ar kita kryptimi. Atkreipkite dėmesį, kiek kartų reikia perkelti monetą, kad ji taptų šilta, karšta. Padarykite išvadą apie atliekamo darbo ryšį su kūno vidinės energijos padidėjimu.
1.
Yra dviejų tipų mechaninė energija: kinetinė ir potencialinė. Bet kuris judantis kūnas turi kinetinę energiją; jis yra tiesiogiai proporcingas kūno masei ir jo greičio kvadratui. Kūnai, sąveikaujantys vienas su kitu, turi potencialią energiją. Kūno, sąveikaujančio su Žeme, potenciali energija yra tiesiogiai proporcinga jo masei ir atstumui tarp jų
jį ir Žemės paviršių.
Kūno kinetinės ir potencinės energijos suma vadinama visa jo mechanine energija. Taigi visa mechaninė energija priklauso nuo kūno judėjimo greičio ir nuo jo padėties kūno, su kuriuo jis sąveikauja, atžvilgiu.
Jei kūnas turi energijos, jis gali dirbti. Kai dirbama, keičiasi kūno energija. Darbo vertė lygi energijos pokyčiui.
2. Jei pumpuosite orą į storasienį indelį, uždarytą kamščiu, kurio dugnas yra padengtas vandeniu (67 pav.), tai po kurio laiko kamštis išskris iš stiklainio ir stiklainyje susidarys rūkas.
Tai paaiškinama tuo, kad indelyje ore yra vandens garų, kurie susidaro garuojant vandeniui. Rūko atsiradimas reiškia, kad garai virto vandeniu, t.y. kondensuojasi, o tai gali nutikti nukritus temperatūrai. Dėl to oro temperatūra stiklainyje sumažėjo.
To priežastis yra tokia. Kamštis išskrido iš stiklainio, nes ten esantis oras veikė tam tikra jėga. Oras veikė, kai išėjo kištukas. Yra žinoma, kad kūnas gali dirbti, jei turi energijos. Todėl indelyje esantis oras turi energijos.
Orui atliekant darbus mažėjo jo temperatūra ir pasikeitė būklė. Tuo pačiu metu nepakito ir mechaninė oro energija: nepasikeitė nei jo greitis, nei padėtis Žemės atžvilgiu. Vadinasi, darbas buvo atliktas ne dėl mechaninės, o dėl kitos energijos. Ši energija yra vidinė energija oras stiklainyje.
3. Vidinė kūno energija yra jo molekulių judėjimo kinetinės energijos ir jų sąveikos potencialios energijos suma.
Molekulės turi kinetinę energiją \((E_к) \) , nes jos juda, ir potencialią energiją \((E_п) \) , nes jos sąveikauja.
Vidinė energija žymima raide \(U\). Vidinės energijos vienetas yra 1 džaulis (1 J).
\[ U=E_к+E_п \]
4. Kuo didesnis molekulių judėjimo greitis, tuo aukštesnė kūno temperatūra, todėl vidinė energija priklauso nuo kūno temperatūros. Norėdami paversti medžiagą iš kietos būsenos į skystą, pavyzdžiui, ledą paversti vandeniu, turite tiekti jai energiją. Vadinasi, vanduo turės daugiau vidinės energijos nei tos pačios masės ledas, todėl vidinė energija priklauso nuo organizmo agregacijos būklės.
Vidinė kūno energija nepriklauso nuo viso jo judėjimo ir nuo sąveikos su kitais kūnais. Taigi, rutulio, gulinčio ant stalo ir ant grindų, vidinė energija yra vienoda, kaip ir nejudančio bei ant grindų riedančio kamuolio (jei, žinoma, nepaisysime pasipriešinimo jo judėjimui).
Apie vidinės energijos pokytį galima spręsti pagal atlikto darbo vertę. Be to, kadangi vidinė kūno energija priklauso nuo jo temperatūros, kūno temperatūros pokytis gali būti naudojamas įvertinti jo vidinės energijos pokytį.
5. Vidinę energiją galima pakeisti dirbant. Taigi, aprašytame eksperimente, jiems atliekant kamščio išstūmimo darbą sumažėjo indelyje esančio oro ir vandens garų vidinė energija. Tuo pačiu metu sumažėjo oro ir vandens garų temperatūra, tai liudija ir rūko atsiradimas.
Jei kelis kartus plaktuku smogsite į švino gabalą, net palietus galite suprasti, kad švino gabalas įkais. Dėl to jo vidinė energija, kaip ir kūjo vidinė energija, padidėjo. Taip atsitiko, nes buvo atliktas darbas su švino gabalėliu.
Jei pats kūnas dirba, tada jo vidinė energija mažėja, o jei dirbama su juo, tada jo vidinė energija didėja.
Jei į stiklinę šalto vandens įpilsite karšto vandens, karšto vandens temperatūra sumažės, o šalto – pakils. Tokiu atveju nedirbama, bet mažėja karšto vandens vidinė energija, tai liudija ir jo temperatūros sumažėjimas.
Kadangi iš pradžių karšto vandens temperatūra buvo aukštesnė už šalto vandens temperatūrą, karšto vandens vidinė energija yra didesnė. Tai reiškia, kad karšto vandens molekulės turi daugiau kinetinės energijos nei šalto vandens molekulės. Karšto vandens molekulės susidūrimų metu šią energiją perduoda šalto vandens molekulėms, o šalto vandens molekulių kinetinė energija didėja. Karšto vandens molekulių kinetinė energija mažėja.
Nagrinėjamame pavyzdyje mechaninis darbas neatliekamas kūnų vidinė energija šilumos perdavimas.
Šilumos perdavimas – tai kūno vidinės energijos keitimo būdas perduodant energiją iš vienos kūno dalies į kitą arba iš vieno kūno į kitą neatliekant darbo.
1 dalis
1. Vidinė dujų energija sandariame pastovaus tūrio inde nustatoma pagal
1) chaotiškas dujų molekulių judėjimas
2) viso indo judėjimas dujomis
3) laivo sąveika su dujomis ir Žeme
4) išorinių jėgų poveikis indui su dujomis
2. Vidinė kūno energija priklauso nuo
A) kūno svoris
B) kūno padėtis Žemės paviršiaus atžvilgiu
B) kūno judėjimo greitis (nesant trinties)
Teisingas atsakymas
1) tik A
2) tik B
3) tik B
4) tik B ir C
3. Vidinė kūno energija nepriklauso nuo
A) kūno temperatūra
B) kūno svoris
B) kūno padėtis Žemės paviršiaus atžvilgiu
Teisingas atsakymas
1) tik A
2) tik B
3) tik B
4) tik A ir B
4. Kaip keičiasi kūno vidinė energija jį kaitinant?
1) didėja
2) mažėja
3) dujoms didėja, kietoms ir skysčiams nesikeičia
4) dujoms nekinta, kietoms medžiagoms ir skysčiams didėja
5. Monetos vidinė energija padidėja, jei ji
1) šildyti karštame vandenyje
2) panardinti į tokios pat temperatūros vandenį
3) priversti jį judėti tam tikru greičiu
4) pakelti virš Žemės paviršiaus
6. Viena stiklinė vandens stovi kambaryje ant stalo, o kita stiklinė tos pačios masės ir tokios pat temperatūros – ant lentynos, kabančio 80 cm aukštyje stalo atžvilgiu. Vidinė stiklinės vandens energija ant stalo yra
1) vidinė vandens energija lentynoje
2) daugiau vidinės vandens energijos lentynoje
3) mažesnė vandens vidinė energija lentynoje
4) lygus nuliui
7. Po to, kai karšta dalis nuleidžiama į šaltas vanduo, vidinė energija
1) padidės tiek dalys, tiek vanduo
2) tiek dalių, tiek vandens sumažės
3) dalių mažės, o vandens padidės
4) dalys padidės, o vandens sumažės
8. Viena stiklinė vandens yra ant stalo kambaryje, o kita stiklinė tokios pat masės ir tokios pat temperatūros – 800 km/h greičiu skrendančiame lėktuve. Vidinė vandens energija lėktuve
1) lygus vidinei vandens energijai patalpoje
2) daugiau vidinės vandens energijos patalpoje
3) mažiau vidinės vandens energijos patalpoje
4) lygus nuliui
9. Įpilus karšto vandens į puodelį, stovintį ant stalo, vidinė energija
1) puodeliai ir vanduo padidėjo
2) sumažėjo puodelių ir vandens
3) sumažėjo puodeliai ir padaugėjo vandens
4) puodeliai padidėjo ir vandens sumažėjo
10. Kūno temperatūra gali padidėti, jei
A. Padirbėkite.
B. Suteik jam šiek tiek šilumos.
Teisingas atsakymas
1) tik A
2) tik B
3) ir A, ir B
4) nei A, nei B
11. Švino rutulys atšaldomas šaldytuve. Kaip kinta rutulio vidinė energija, masė ir rutulio medžiagos tankis? Kiekvienam fiziniam kiekiui nustatykite atitinkamą pokyčio pobūdį. Kiekvieno fizinio dydžio pasirinktus skaičius užrašykite į lentelę. Skaičiai atsakyme gali kartotis.
FIZINIS KIEKIS
A) vidinė energija
B) masė
B) tankis
POKYČIŲ POBŪDIS
1) didėja
2) mažėja
3) nesikeičia
12. Oras pumpuojamas į butelį, sandariai uždarytas kamščiu. Tam tikru momentu kamštis išskrenda iš butelio. Kas atsitinka su oro kiekiu, jo vidine energija ir temperatūra? Kiekvienam fiziniam kiekiui nustatykite jo pokyčio pobūdį. Kiekvieno fizinio dydžio pasirinktus skaičius užrašykite į lentelę. Skaičiai atsakyme gali kartotis.
FIZINIS KIEKIS
A) tūris
B) vidinė energija
B) temperatūra
POKYČIŲ POBŪDIS
1) didėja
2) mažėja
3) nesikeičia
Atsakymai
Praktiniams klausimams spręsti reikšmingas vaidmuoŽaidžia ne pati vidinė energija, o jos kaita Δ U = U 2 - U 1. Vidinės energijos pokytis apskaičiuojamas remiantis energijos tvermės dėsniais.
Vidinė kūno energija gali keistis dviem būdais:
1. Baigus mechaninis darbas.
a) Jei išorinė jėga sukelia kūno deformaciją, tai kinta atstumai tarp dalelių, iš kurių jis susideda, todėl kinta dalelių potenciali sąveikos energija. Neelastinių deformacijų metu, be to, kinta kūno temperatūra, t.y. kinta dalelių šiluminio judėjimo kinetinė energija. Tačiau kai kūnas deformuojamas, dirbama, tai yra kūno vidinės energijos kitimo matas.
b) Vidinė kūno energija taip pat pasikeičia neelastingai susidūrus su kitu kūnu. Kaip matėme anksčiau, neelastinio kūnų susidūrimo metu jų kinetinė energija mažėja, ji virsta vidine energija (pavyzdžiui, kelis kartus plaktuku smogus į ant priekalo gulintį vielą, viela įkais). Kūno kinetinės energijos kitimo matas pagal kinetinės energijos teoremą yra veikiančių jėgų darbas. Šis darbas taip pat gali būti vidinės energijos pokyčių matas.
c) Kūno vidinės energijos pokytis vyksta veikiant trinties jėgai, nes, kaip žinoma iš patirties, trintį visada lydi besitrinančių kūnų temperatūros pokytis. Trinties jėgos atliktas darbas gali būti vidinės energijos kitimo matas.
2. Naudojant šilumos mainai. Pavyzdžiui, jei kūnas dedamas į degiklio liepsną, pasikeis jo temperatūra, todėl pasikeis ir jo vidinė energija. Tačiau čia nedirbta, nes nebuvo matomo nei paties kūno, nei jo dalių judėjimo.
Sistemos vidinės energijos pokytis neatlikus darbo vadinamas šilumos mainai(šilumos perdavimas).
Yra trys šilumos perdavimo tipai: laidumas, konvekcija ir spinduliuotė.
A) Šilumos laidumas Tai šilumos mainų tarp kūnų (ar kūno dalių) tiesioginio sąlyčio metu vykstantis procesas, kurį sukelia šiluminis chaotiškas kūno dalelių judėjimas. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo didesnė kieto kūno molekulių virpesių amplitudė. Dujų šilumos laidumas atsiranda dėl energijos mainų tarp dujų molekulių susidūrimo metu. Skysčių atveju veikia abu mechanizmai. Medžiagos šilumos laidumas yra didžiausias kietoje būsenoje ir mažiausias dujinėje būsenoje.
b) Konvekcija reiškia šilumos perdavimą šildomais skysčio ar dujų srautais iš kai kurių jų užimamo tūrio sričių į kitas.
c) Šilumos mainai ties radiacija atliekami per atstumą elektromagnetinėmis bangomis.
Išsamiau panagrinėkime vidinės energijos keitimo būdus.
Šilumos kiekis
Kaip žinoma, įvairių mechaninių procesų metu vyksta mechaninės energijos pokytis W. Mechaninės energijos kitimo matas yra sistemai veikiančių jėgų darbas:
Šilumos mainų metu pasikeičia kūno vidinė energija. Šilumos perdavimo metu vidinės energijos kitimo matas yra šilumos kiekis.
Šilumos kiekis yra vidinės energijos kitimo šilumos perdavimo metu matas.
Taigi ir darbas, ir šilumos kiekis charakterizuoja energijos kitimą, tačiau nėra tapatūs vidinei energijai. Jie neapibūdina pačios sistemos būsenos (kaip daro vidinė energija), o lemia energijos perėjimo iš vieno tipo į kitą (iš vieno kūno į kitą) procesą, kai būsena keičiasi ir reikšmingai priklauso nuo proceso pobūdžio.
Pagrindinis skirtumas tarp darbo ir šilumos yra tas
§ darbas apibūdina sistemos vidinės energijos keitimo procesą, lydimą energijos transformavimo iš vienos rūšies į kitą (iš mechaninės į vidinę);
§ šilumos kiekis apibūdina vidinės energijos perdavimo iš vieno kūno į kitą procesą (nuo labiau įkaitinto iki mažiau šildomo), nelydimą energijos virsmų.
§ Šilumos talpa, šilumos kiekis, sunaudotas norint pakeisti temperatūrą 1°C. Pagal griežtesnį apibrėžimą, šiluminė talpa- termodinaminis dydis, nustatomas pagal išraišką:
§ kur Δ K- šilumos kiekis, kurį perduoda sistema ir dėl kurio jos temperatūra keičia Delta T. Baigtinio skirtumo santykis Δ K/ΔТ vadinamas vidutiniu šiluminė talpa, be galo mažų dydžių santykis d Q/dT- tiesa šiluminė talpa. Nuo d K tai nėra visiškas valstybės funkcijos skirtumas šiluminė talpa priklauso nuo perėjimo kelio tarp dviejų sistemos būsenų. Išskirti šiluminė talpa sistema kaip visuma (J/K), specifinė šiluminė talpa[J/(g K)], molinis šiluminė talpa[J/(mol K)]. Visose toliau pateiktose formulėse naudojami moliniai kiekiai šiluminė talpa.
32 klausimas:
Vidinę energiją galima keisti dviem būdais.
Šilumos kiekis (Q) – tai kūno vidinės energijos pokytis, atsirandantis dėl šilumos perdavimo.
Šilumos kiekis matuojamas SI vienetais džauliais.
[Q] = 1J.
Medžiagos savitoji šiluminė talpa parodo, kiek šilumos reikia tam tikros medžiagos masės vieneto temperatūrai pakeisti 1°C.
Vienetas specifinė šiluminė talpa SI sistemoje:
[c] = 1 J/kg °C.
33 klausimas:
33
Pirmasis termodinamikos dėsnis yra šilumos kiekis, kurį sistema gauna, kad pakeistų savo vidinę energiją ir atliktų darbą su išoriniais kūnais. dQ=dU+dA, kur dQ – elementarus šilumos kiekis, dA – elementarus darbas, dU – vidinės energijos prieaugis. Pirmojo termodinamikos dėsnio taikymas izoprocesams
Tarp pusiausvyros procesų, vykstančių termodinaminėse sistemose, išsiskiria šie dalykai: izoprocesai, kuriame vienas iš pagrindinių būsenos parametrų išlieka pastovus.
Izochorinis procesas (V=konst). Šio proceso diagrama (izochoras) koordinatėmis p, V pavaizduota kaip tiesi linija, lygiagreti ordinačių ašiai (81 pav.), kurioje vyksta procesas 1-2
yra izochorinis šildymas, ir 1
-3 -
izochorinis aušinimas. Izochorinio proceso metu dujos neveikia išorinių kūnų, 
Izoterminis procesas (T=konst). Kaip jau nurodyta 41 straipsnyje, izoterminis procesas aprašytas Boyle-Mariotte įstatymu.
, kad temperatūra nesumažėtų dujų plėtimosi metu, izoterminio proceso metu į dujas turi būti tiekiamas šilumos kiekis, atitinkantis išorinį plėtimosi darbą.
34 klausimas:
34 Adiabatinis yra procesas, kurio metu nevyksta šilumos mainai ( dQ= 0) tarp sistemos ir aplinką. Visi greiti procesai gali būti klasifikuojami kaip adiabatiniai procesai. Pavyzdžiui, garso sklidimo terpėje procesas gali būti laikomas adiabatiniu procesu, nes garso bangos sklidimo greitis yra toks didelis, kad energijos mainai tarp bangos ir terpės nespėja įvykti. Adiabatiniai procesai naudojami vidaus degimo varikliuose (degiojo mišinio plėtimas ir suspaudimas cilindruose), šaldymo agregatuose ir kt.
Iš pirmojo termodinamikos dėsnio ( dQ= d U+dA) adiabatiniam procesui išplaukia, kad 
p /С V =γ , randame
Integruodami lygtį diapazone nuo p 1 iki p 2 ir atitinkamai nuo V 1 iki V 2 ir sustiprindami, gauname išraišką
Kadangi 1 ir 2 būsenos pasirenkamos savavališkai, galime rašyti