Первый закон термодинамики можно записать так: количество теплоты, сообщенное термодинамической системе, затрачивается на изменение ее внутренней энергии и работу, которую система совершает против внешних сил:
Второй закон термодинамики: (определяет направленность термодинами- ческого процесса) тепловая энергия самопроизвольно может передаваться только в направлении установления теплового равновесия, то есть от теплого тела к холодному. Процесс передачи тепла от холодного тела к теплому возможен только в результате совершения работы.
Термодинамическая система – любое макроскопическое тело или система тел. Состояние термодинамической системы характеризуется макроскопическими, или термодинамическими, параметрами (масса, плотность, объем, давление, температура).
Теплота парообразования – количество теплоты необходимое для превращения жидкости массой 𝑚 в пар при постоянной температуре:
𝑄 = 𝐿𝑚.
Тепловое или термодинамическое равновесие – состояние системы, когда ее макроскопические параметры длительное время не изменяются.
Тепловая машина – термодинамическая система, выполняющая циклический процесс (совершающая механическую работу), передавая количество теплоты от одного тела другому.
Тепловой двигатель – установка, преобразующая внутреннюю энергию разного вида топлива в механическую энергию.
Независимо от особенностей строения, все тепловые двигатели состоят из трех основных частей:
1. Нагреватель – это часть двигателя, сохраняющая постоянную высокую температуру 𝑇1, создаваемую за счет сгорания разных видов топлива или в результате выделения энергии в ядерных реакциях.
2. Рабочее тело – это газ или пар, совершающий механическую работу в результате расширения-сжатия.
3. Холодильник – это часть двигателя с температурой 𝑇2 (𝑇2 < 𝑇1): окружающая среда (атмосфера), вода.
За один цикл рабочее тело получает от нагревателя количество теплоты 𝑄1, отдает холодильнику количество теплоты 𝑄2 и совершает полезную работу 𝐴полез:
𝐴полез = 𝑄1 - 𝑄2.
Теорема о кинетической энергии: работа, совершаемая над телом постоянной равнодействующей силой, равна изменению кинетической энергии тела:
𝐴 = 𝐸k2 - 𝐸k1 = Δ𝐸k. (3.14)
Где 𝐸k1 и 𝐸k2 – начальное и конечное значения кинетической энергии тела.
Теорема о потенциальной энергии: работа, совершаемая консервативной силой равна изменению потенциальной энергии, взятой с противоположным знаком:
𝐴 = - (𝐸p2 - 𝐸p1) = -Δ𝐸p.
Траектория – линия, которую описывает материальная точка при своем движении в данной системе отсчета.