Привет, ребята, у меня проблема с пониманием 1-го закона термодинамики.
Если бы я увеличил давление в замкнутой системе, сжимая газ в изотермическом цилиндре, 1.Закон гласит, что вся работа, которую я совершаю в системе, я получаю за счет тепла.
Таким образом, моим вторым состоянием будет газ с той же температурой (такая же внутренняя энергия), но сжатый (при более высоком давлении).
Но разве этот сжатый газ не способен совершать большую работу, чем несжатый?
Если бы я просверлил отверстие в цилиндре, мой газ под высоким давлением мог бы сделать некоторую работу.
Откуда берется эта энергия, ведь вся моя входная энергия, которую я вложил в работу, вышла в виде тепла?
Давление выше, но объем меньше. Кинетическая энергия на частицу остается неизменной, при изотермическом сжатии просто больше частиц в объеме, которые «отскакивают от стенок», поэтому давление выше. Ваш газ с более высоким давлением из просверленного цилиндра может просто выполнять больше работы на единицу объема, но, поскольку доступный объем меньше, общая работа остается прежней!
Давление равно силе на единицу площади, которая равна энергии на единицу объема. Следовательно, работа, совершаемая давлением, связана с изменением давления, а не с самим давлением.
Это дается уравнением Бернулли.
Вот еще немного об уравнении Бернулли.
Первый закон термодинамики гласит
При изотермическом сжатии внутренняя энергия системы остается неизменной. Следовательно
Следовательно
Вся работа то, что сделано в системе, было выпущено во внешний мир как У него не больше возможностей совершать работу, чем до сжатия, поскольку вся эта энергия уже была высвобождена во время изотермического сжатия.
биджан