Как изменится объединенный газовый закон для изотермического, изохорического, изобарического процессов?

Первый закон термодинамики является обобщением закона сохранения ипревращения энергии для термодинамической системы. Он формулируетсяследующим образом:
Изменение ΔU внутренней энергии неизолированнойтермодинамической системы равно разности между количеством теплоты Q,переданной системе, и работой A, совершенной системой над внешнимителами.
ΔU = Q – A.
Соотношение, выражающее первый закон термодинамики, часто записывают в другой форме:
Q = ΔU + A.
Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и совершение работы над внешними телами.
Первыйзакон термодинамики является обобщением опытных фактов. Согласно этомузакону, энергия не может быть создана или уничтожена; она передается отодной системы к другой и превращается из одной формы в другую. Важнымследствием первого закона термодинамики является утверждение оневозможности создания машины, способной совершать полезную работу безпотребления энергии извне и без каких-либо изменений внутри самоймашины. Такая гипотетическая машина получила название вечного двигателя(perpetuum mobile) первого рода. Многочисленные попытки создать такуюмашину неизменно заканчивались провалом. Любая машина может совершатьположительную работу A над внешними телами только за счет получениянекоторого количества теплоты Q от окружающих тел или уменьшения ΔUсвоей внутренней энергии.

Применим первый закон термодинамики к изопроцессам в газах.

В изохорном процессе (V = const) газ работы не совершает, A = 0. Следовательно,
Q = ΔU = U (T2) – U (T1).
ЗдесьU (T1) и U (T2) – внутренние энергии газа в начальном и конечномсостояниях. Внутренняя энергия идеального газа зависит только оттемпературы (закон Джоуля) . При изохорном нагревании тепло поглощаетсягазом (Q > 0), и его внутренняя энергия увеличивается. При охлаждениитепло отдается внешним телам (Q < 0).

В изобарном процессе (p = const) работа, совершаемая газом, выражается соотношением
A = p (V2 – V1) = p ΔV.
Первый закон термодинамики для изобарного процесса дает:
Q = U (T2) – U (T1) + p (V2 – V1) = ΔU + p ΔV.
Приизобарном расширении Q > 0 – тепло поглощается газом, и газсовершает положительную работу. При изобарном сжатии Q < 0 – теплоотдается внешним телам. В этом случае A < 0. Температура газа приизобарном сжатии уменьшается, T2 < T1; внутренняя энергия убывает, ΔU< 0.

В изотермическом процессе температура газа не изменяется, следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа, ΔU = 0.

Первый закон термодинамики для изотермического процесса выражается соотношением
Q = A.
Количествотеплоты Q, полученной газом в процессе изотермического расширения,превращается в работу над внешними телами. При изотермическом сжатииработа внешних сил, произведенная над газом, превращается в тепло,которое передается окружающим телам.

Наряду с изохорным,изобарным и изотермическим процессами в термодинамике часторассматриваются процессы, протекающие в отсутствие теплообмена сокружающими телами. Сосуды с теплонепроницаемыми стенками называютсяадиабатическими оболочками, а процессы расширения или сжатия газа втаких сосудах называются адиабатическими.

Если ответ по предмету Физика отсутствует или он оказался неправильным, то попробуй воспользоваться поиском других ответов во всей базе сайта.