6.1 Теплофизика и термодинамика

обозначения.Т –температура по шкале Кельвина в градусах; Т =0 = -273 град по Цельсию

P-Даление, паскаль, атм.; V- Обьем, куб. метр (м), см

Ет – тепловая энергия (кол-во теплоты) –калория, ккал.;

А - работа, кал, ккал, джоуль

- Молярный вес грам, кг; c - теплоемкость кал/грам

N - количество молекул; Vc - средняя скорость молекул

Первое начало термодинамики E = c *m = c1 *m1 +c2 * m2 + A – Закон сохранения тепловой энергии. В замкнутых системах суммарное количество тепловой, кинетической и потенциальной энергии сохраняется во всех механических и тепловых процессах. Может происходить взаимопревращения этих трех видов энергии.

Второе начало термодинамики.A = c*m *(T2 – T1) T2 >T1 – Работа совершается только при передаче тепла от более нагретого тела, либо идет передача тепла менее нагретым телам для выравнивания температуры. Вселенная стремится к тепловой смерти, так как жизнь в условиях равенства температуры не возможно.

Третье начало термодинамики (сформулировано Вальтером Нернстом 1906 году). При абсолютном нуле (-273,16 град Целься. или 0 град по Кельвину) внутренняя энергия системы распределена между частицами, входящими в нее, распределена единственным образом; электроны в атомах находятся на низких энергетических уровнях, а атомы в узлах кристаллической решетки твердого тела. Это состояние полностью упорядочено, его термодинамическая вероятность ровна единице, а энтропия ровна нулю.

Другая формулировка. Нельзя достичь температуры абсолютного нуля посредством реальных конечных процессов. Значит нельзя создать машину, охлаждающую тело до абсолютного нуля.

Эффект Джоуля – Томсона сжижения газов при расширении в пустоту, если температура ниже критической также не способен достичь абсолютного нуля.