शरीर की भीतरी ऊर्जा को बदलने के तरीके। आंतरिक ऊर्जा

व्यावहारिक मुद्दों को हल करने के लिए, आंतरिक ऊर्जा स्वयं एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, लेकिन इसके परिवर्तन δ यू = यू 2 - यू एक । आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन की गणना ऊर्जा संरक्षण के कानूनों के आधार पर की जाती है।

शरीर की आंतरिक ऊर्जा दो तरीकों से भिन्न हो सकती है:

1. जब करने पर यांत्रिक कार्य.

ए) यदि बाहरी बल शरीर के विरूपण का कारण बनता है, तो कणों के बीच की दूरी बदल जाती है जिसमें से इसमें शामिल होते हैं, और इसलिए, कणों की बातचीत की संभावित ऊर्जा में परिवर्तन होता है। इनलास्टिक विकृतियों के साथ, इसके अलावा, शरीर के तापमान में परिवर्तन होता है, यानी कणों की थर्मल गति की गतिशील ऊर्जा बदलती है। लेकिन जब शरीर विकृत हो जाता है, तो काम किया जाता है, जो शरीर की भीतरी ऊर्जा को बदलने का एक उपाय है।

बी) शरीर की आंतरिक ऊर्जा भी दूसरे शरीर के साथ अपनी इनलेस्टिक टकराव के साथ भिन्न होती है। जैसा कि हमने पहले देखा है, एक अपरिवर्तनीय टकराव के साथ, उनकी गतिशील ऊर्जा घट जाती है, यह एक आंतरिक में बदल जाती है (उदाहरण के लिए, यदि आप कई बार एनील पर झूठ बोलने वाले तार पर हथौड़ा मारते हैं, तो तार गर्म होता है)। शरीर की गतिशील ऊर्जा को बदलने का उपाय, गतिशील ऊर्जा पर प्रमेय के अनुसार, वर्तमान ताकतों का काम। यह काम आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन के उपाय के रूप में कार्य कर सकता है।

सी) शरीर की आंतरिक ऊर्जा को बदलने से घर्षण बल की कार्रवाई के तहत होता है, क्योंकि अनुभव से जाना जाता है, घर्षण हमेशा रगड़ के तापमान में बदलाव के साथ होता है। घर्षण बल का काम आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन के उपाय के रूप में काम कर सकता है।

2. उपयोग करना गर्मी विनिमय। उदाहरण के लिए, यदि शरीर को लौ बर्नर में रखा जाता है, तो इसका तापमान बदल जाएगा, इसलिए, इसकी आंतरिक ऊर्जा बदल जाएगी। हालांकि, यहां कोई काम नहीं किया गया था, क्योंकि यह शरीर के दृश्यमान आंदोलन या उसके हिस्सों के लिए नहीं हुआ था।

काम करने के बिना सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा को बदलना कहा जाता है गर्मी विनिमय (गर्मी का हस्तांतरण)।

तीन प्रकार के हीट एक्सचेंज हैं: थर्मल चालकता, संवहन और विकिरण।

लेकिन अ) ऊष्मीय चालकता शरीर के कणों के थर्मल अराजक आंदोलन के कारण शरीर (या शरीर के कुछ हिस्सों) के बीच गर्मी विनिमय प्रक्रिया को प्रत्यक्ष संपर्क कहा जाता है। ठोस शरीर के अणुओं के oscillations का आयाम उसके तापमान से अधिक है। गैसों की थर्मल चालकता उनके टकराव के दौरान गैस अणुओं के बीच ऊर्जा के आदान-प्रदान के कारण होती है। तरल पदार्थ के मामले में, दोनों तंत्र काम करते हैं। पदार्थ की थर्मल चालकता एक गैसीय राज्य में ठोस और न्यूनतम में अधिकतम है।

बी) कंवेक्शन यह दूसरों के लिए मात्रा द्वारा उनके कुछ वर्गों से गर्म तरल पदार्थ प्रवाह या गैस का एक गर्मी हस्तांतरण है।

c) जब गर्मी का आदान-प्रदान विकिरण यह विद्युत चुम्बकीय तरंगों के माध्यम से दूरी पर किया जाता है।

अधिक विस्तार से विचार करें कि आंतरिक ऊर्जा को कैसे बदलें।

गर्मी की मात्रा

जैसा कि जाना जाता है, विभिन्न यांत्रिक प्रक्रियाओं पर यांत्रिक ऊर्जा में बदलाव होता है। डब्ल्यू। यांत्रिक ऊर्जा में बदलावों का माप सिस्टम से जुड़ी बलों का काम है:

गर्मी विनिमय के साथ, शरीर की आंतरिक ऊर्जा में बदलाव होता है। हीट एक्सचेंज के तहत आंतरिक ऊर्जा में बदलावों का माप गर्मी की मात्रा है।

गर्मी की मात्रा - यह गर्मी विनिमय प्रक्रिया में आंतरिक ऊर्जा में बदलावों का एक उपाय है।

इस प्रकार, काम, और गर्मी की मात्रा ऊर्जा में परिवर्तन की विशेषता है, लेकिन समान आंतरिक ऊर्जा नहीं। वे सिस्टम की स्थिति (आंतरिक ऊर्जा करता है) की विशेषता नहीं है, लेकिन एक प्रजाति से दूसरे (एक शरीर से दूसरे तक) तक ऊर्जा संक्रमण प्रक्रिया निर्धारित करें जब राज्य परिवर्तन प्रक्रिया की प्रकृति पर निर्भर करता है।

काम और गर्मी की मात्रा के बीच मुख्य अंतर यह है

§ कार्य प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा को बदलने की प्रक्रिया को दर्शाता है, साथ ही एक प्रजाति से दूसरे (यांत्रिक आंतरिक से) ऊर्जा के रूपांतरण के साथ;

§ गर्मी की मात्रा कुछ निकायों से दूसरे शरीर तक आंतरिक ऊर्जा को प्रसारित करने की प्रक्रिया को दर्शाती है (अधिक गर्म से कम गर्म तक), ऊर्जा परिवर्तन के साथ नहीं।

§ ताप की गुंजाइश, तापमान को 1 डिग्री सेल्सियस तक बदलने के लिए बिताए गए गर्मी की मात्रा। एक और कड़ी परिभाषा के अनुसार, ताप की गुंजाइश - अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित थर्मोडायनामिक मान:

§ कहाँ δ। प्र - सिस्टम द्वारा रिपोर्ट की गई गर्मी की मात्रा और इसके तापमान में परिवर्तन के कारण परिवर्तन; टी। परिमित अंतर का अनुपात δ प्र/ ΔT को औसत कहा जाता है गर्म ठंडा, असीमित छोटे मूल्यों का रवैया डी क्यू / डीटी। - सच गर्म ठंडा। डी के बाद से प्र स्थिति फ़ंक्शन का एक पूर्ण अंतर फ़ंक्शन नहीं है, फिर ताप की गुंजाइश सिस्टम के दो राज्यों के बीच संक्रमण के मार्ग पर निर्भर करता है। अंतर करना ताप की गुंजाइश सामान्य में सिस्टम (जे / के), विशिष्ट ताप की गुंजाइश [जे / (आर k)], दाढ़ी ताप की गुंजाइश [जे / (मोल k)]। सूत्रों के नीचे, दाढ़ी के मूल्यों का उपयोग किया जाता है ताप की गुंजाइश.

प्रश्न 32:

आंतरिक ऊर्जा को दो तरीकों से बदला जा सकता है।

गर्मी की मात्रा (क्यू) को शरीर की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन कहा जाता है, जो गर्मी हस्तांतरण के कारण होता है।

गर्मी की मात्रा को जौल्स में एसआई सिस्टम में मापा जाता है।
[Q] \u003d 1j।

पदार्थ की विशिष्ट गर्मी क्षमता से पता चलता है कि इस पदार्थ के द्रव्यमान के तापमान को 1 डिग्री सेल्सियस तक बदलने के लिए कितनी गर्मी की आवश्यकता है।
एसआई प्रणाली में विशिष्ट गर्मी की इकाई:
[सी] \u003d 1 जे / किग्रा · ग्रैडस।

प्रश्न 33:

33 थर्मोडायनामिक्स का पहला शीर्ष सिस्टम द्वारा प्राप्त गर्मी की मात्रा अपनी आंतरिक ऊर्जा को बदलने और बाहरी निकायों पर काम करने के लिए जाती है। डीक्यू \u003d डीयू + डीए, जहां डीक्यू-प्राथमिक मात्रा में गर्मी, दा-प्राथमिक कार्य, आंतरिक ऊर्जा की डीयू-वेतन वृद्धि। Isoprocesses के लिए थर्मोडायनामिक्स की पहली शुरुआत का उपयोग
थर्मोडायनामिक सिस्टम के साथ होने वाले संतुलन प्रक्रियाओं में से, बाहर खड़े हो जाओ आइसोप्रोसेसजिसके तहत राज्य के मुख्य मानकों में से एक निरंतर संग्रहीत किया जाता है।
Isochhore प्रक्रिया (वी\u003d कॉन्स्ट)। इस प्रक्रिया का आरेख (इस्कोकर)निर्देशांक में आर, वी निर्देशित, समन्वय के समानांतर धुरी (चित्र 81), जहां प्रक्रिया है 1-2 ऐसे हीटिंग हैं, और 1 -3 - आइसोर्मल शीतलन। एक उच्च प्रक्रिया के साथ, गैस बाहरी निकायों पर काम नहीं करती है, आइसोथर्मल प्रक्रिया (टी\u003d कॉन्स्ट)। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है § 41, इसोथर्मल प्रक्रिया को बॉयल मारियोटा के कानून द्वारा वर्णित किया गया है
जब गैस विस्तार का विस्तार किया जाता है तो तापमान बढ़ाने के लिए, आइसोथर्मल प्रक्रिया के दौरान विस्तार के बाहरी काम के बराबर गर्मी की मात्रा की आवश्यकता होती है।

प्रश्न 34:

34 एडिएबेटिक एक प्रक्रिया कहा जाता है जिसमें कोई गर्मी विनिमय नहीं होता है ( dq \u003d।0) सिस्टम और पर्यावरण के बीच। एडियाबैटिक प्रक्रियाओं में सभी स्पीड-ट्रैक्टिंग प्रक्रियाएं शामिल हैं। उदाहरण के लिए, एडियाबैटिक प्रक्रिया को माध्यम में ध्वनि के प्रचार की प्रक्रिया पर विचार किया जा सकता है, क्योंकि ध्वनि तरंग के प्रसार की गति इतनी बड़ी है कि तरंग और माध्यम के बीच ऊर्जा का आदान-प्रदान करने के लिए समय नहीं है। एडियाबेटिक प्रक्रियाओं का उपयोग आंतरिक दहन इंजन (सिलेंडरों में दहनशील मिश्रण के विस्तार और संपीड़न) में किया जाता है, प्रशीतन संयंत्रों आदि में।
थर्मोडायनामिक्स की पहली शुरुआत से ( dq \u003d।डी यू + दा) एडियाबेटिक प्रक्रिया के लिए यह निम्नानुसार है
पी / एस वी \u003d γ, हम पाएंगे

पी 1 से पी 2 तक के समीकरण को एकीकृत करना और तदनुसार, वी 1 से वी 2 तक, और शक्तिशालीकरण, हम अभिव्यक्ति के लिए आएंगे

चूंकि राज्यों 1 और 2 को मनमाने ढंग से चुना जाता है, फिर आप रिकॉर्ड कर सकते हैं

आंतरिक शरीर ऊर्जा यह निरंतर मूल्य नहीं हो सकता है। यह किसी भी शरीर से बदल सकता है। यदि आप शरीर के तापमान में वृद्धि करते हैं, तो इसकी आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि होगी, क्योंकि औसत अणु आंदोलन में वृद्धि होगी। इस प्रकार, शरीर के अणुओं की गतिशील ऊर्जा बढ़ रही है। और, इसके विपरीत, तापमान में कमी के साथ, शरीर की आंतरिक ऊर्जा घट जाती है।

हम निष्कर्ष निकाल सकते हैं: शरीर की आंतरिक ऊर्जा बदलती है, अगर अणुओं की गति की गति बदल रही है। हम यह निर्धारित करने की कोशिश करेंगे कि अणुओं के आंदोलन की गति को बढ़ाने या कम करने की विधि क्या हो सकती है। निम्नलिखित अनुभव पर विचार करें। स्टैंड पर पतली दीवारों के साथ पीतल ट्यूब भरें। ईथर के साथ ट्यूब भरें और इसे प्लग के साथ बंद करें। फिर हम इसे रस्सी से बांधेंगे और विभिन्न दिशाओं में रस्सी को तेजी से स्थानांतरित करना शुरू कर देंगे। एक निश्चित समय के बाद, ईथर उबाल जाएगा, और जोड़ी की शक्ति प्लग को धक्का देगी। अनुभव दर्शाता है कि पदार्थ की आंतरिक ऊर्जा (ईथर) में वृद्धि हुई है: आखिरकार, उसने अपना तापमान बदल दिया, जबकि ज़ाकिपेव।

रस्सी ट्यूब के साथ रगड़ते समय काम के कारण आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि हुई है।

जैसा कि हम जानते हैं, निकायों का हीटिंग विरूपण के दौरान, शफलिंग, झुकाव या विस्तार, आसान बोलने के दौरान दोनों हो सकता है। दिए गए सभी उदाहरणों में, शरीर की आंतरिक ऊर्जा बढ़ जाती है।

इस प्रकार, शरीर की आंतरिक ऊर्जा को शरीर पर काम करके बढ़ाया जा सकता है।

यदि शरीर स्वयं ही काम करता है, तो इसकी आंतरिक ऊर्जा कम हो जाती है।

एक और अनुभव पर विचार करें।

एक गिलास पोत में, जिसमें मोटी दीवारें होती हैं और यह एक प्लग द्वारा बंद है, इसमें विशेष रूप से किए गए छेद के माध्यम से हवा पंप किया जाता है।

कुछ समय बाद, प्लग जहाज से दुर्घटनाग्रस्त हो जाता है। उस पल में, जब कॉर्क पोत से उड़ता है, तो हम धुंध के गठन को देख पाएंगे। नतीजतन, उनकी शिक्षा इंगित करती है कि जहाज में हवा ठंडा हो गई है। संपीड़ित हवा, जो एक जहाज में है, ट्रैफिक जाम को दबाकर, बाहर की ओर एक निश्चित काम करता है। यह इस काम को अपनी आंतरिक ऊर्जा की कीमत पर करता है, जो कम हो जाता है। आंतरिक ऊर्जा में कमी पर निष्कर्ष निकालें पोत में हवा शीतलन पर आधारित हो सकते हैं। इस तरह, एक विशिष्ट काम करके शरीर की आंतरिक ऊर्जा को बदला जा सकता है।

हालांकि, काम के बिना, अन्य तरीके से बदलने के लिए आंतरिक ऊर्जा संभव है। एक उदाहरण पर विचार करें, केतली में पानी, जो स्टोव फोड़े पर खड़ा है। हवा, साथ ही कमरे में अन्य वस्तुओं को केंद्रीय दिशा के रेडिएटर से गर्म किया जाता है। ऐसे मामलों में, आंतरिक ऊर्जा बढ़ जाती है, क्योंकि तापमान बढ़ाता है Tel। लेकिन काम नहीं किया जाता है। तो हम निष्कर्ष निकालते हैं, एक निश्चित काम करने के कारण आंतरिक ऊर्जा बदलना नहीं किया जा सकता है।

एक और उदाहरण पर विचार करें।

पानी के साथ एक गिलास में, धातु सुई डाल दिया। गर्म पानी के अणुओं की गतिशील ऊर्जा, ठंडे धातु के कणों की अधिक गतिशील ऊर्जा। गर्म पानी के अणुओं को अपने गतिशील ऊर्जा का हिस्सा ठंडे धातु के कणों तक पहुंच जाएगा। इस प्रकार, पानी के अणुओं की ऊर्जा निश्चित रूप से घट जाएगी, इस बीच, धातु कणों की ऊर्जा में वृद्धि होगी। पानी का तापमान गिरता है, और बुनाई सुइयों का तापमान धीमा है, वृद्धि होगी। भविष्य में, प्रवक्ता और पानी के तापमान के बीच का अंतर गायब हो जाएगा। इस अनुभव के कारण, हमने विभिन्न निकायों की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन देखा। हम निष्कर्ष निकालते हैं: गर्मी हस्तांतरण के कारण विभिन्न निकायों की आंतरिक ऊर्जा भिन्न होती है।

शरीर या शरीर पर एक निश्चित काम किए बिना आंतरिक ऊर्जा के परिवर्तन की प्रक्रिया को ही कहा जाता है गर्मी का हस्तांतरण।

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आंतरिक ऊर्जा को दो तरीकों से बदला जा सकता है।

यदि काम शरीर के ऊपर किया जाता है, तो इसकी आंतरिक ऊर्जा बढ़ जाती है।

आंतरिक शरीर ऊर्जा (ई या यू के रूप में दर्शाता है) - यह आणविक बातचीत और अणु के थर्मल आंदोलनों की ऊर्जा का योग है। आंतरिक ऊर्जा एक अस्पष्ट प्रणाली स्थिति समारोह है। इसका मतलब यह है कि जब भी प्रणाली इस राज्य में हो जाती है, तो सिस्टम की प्रागैतिहासिक के बावजूद, इसकी आंतरिक ऊर्जा इस राज्य में निहित मूल्य लेती है। नतीजतन, एक राज्य से दूसरे राज्य में संक्रमण के दौरान आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन हमेशा अंतिम और प्रारंभिक राज्यों में अपने मूल्यों के बीच अंतर के बराबर होगा, जिस पर संक्रमण किया गया था, उसके बावजूद।

शरीर की आंतरिक ऊर्जा को सीधे नहीं मापा जा सकता है। आप केवल आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन को परिभाषित कर सकते हैं:

यह सूत्र थर्मोडायनामिक्स की पहली शुरुआत की एक गणितीय अभिव्यक्ति है

Quasistatic प्रक्रियाओं के लिए, निम्नलिखित अनुपात किया जाता है:

केल्विन में मापा गया तापमान

Joules / Kelvin में Entropy मापा गया

पास्कल में दबाव मापा

रासायनिक क्षमता

सिस्टम में कणों की संख्या

ईंधन का गर्मी दहन। सशर्त ईंधन। ईंधन जलाने के लिए आवश्यक हवा की मात्रा।

ईंधन की गुणवत्ता को दहन की गर्मजोशी से फैसला किया जाता है। ईंधन के ठोस और तरल ईंधन की विशेषताओं के लिए, दहन की विशिष्ट गर्मी के संकेतक का उपयोग किया जाता है, जो द्रव्यमान इकाई (केजे / किग्रा) के पूर्ण दहन में आवंटित गर्मी की मात्रा है। गैसीय ईंधन के लिए, दहन की वॉल्यूमेटिंग गर्मी की मात्रा का उपयोग किया जाता है, जो दहन इकाई (केजे / एम 3) के दौरान आवंटित गर्मी की मात्रा है। इसके अलावा, कुछ मामलों में गैसीय ईंधन का मूल्यांकन एक प्रार्थना गैस (केजे / एमओएल) के पूर्ण दहन में आवंटित गर्मी की मात्रा द्वारा किया जाता है।

दहन की गर्मी न केवल सैद्धांतिक रूप से, बल्कि प्रयोगात्मक रूप से, जलती हुई है एक निश्चित मात्रा कैलोरीमीटर नामक विशेष उपकरणों में ईंधन। दहन की गर्मी को रंगमीटर में पानी के तापमान में वृद्धि करने का अनुमान है। इस विधि द्वारा प्राप्त परिणाम ईंधन की प्राथमिक संरचना पर गणना की गई मूल्यों के करीब हैं।

प्रश्न 14।गर्म और शीतलन के दौरान आंतरिक ऊर्जा बदलें। वॉल्यूम बदलते समय गैस ऑपरेशन।

आंतरिक शरीर ऊर्जा निर्भर करता है अपने अणुओं की औसत गतिशील ऊर्जा से, और इस ऊर्जा, बदले में, तापमान पर निर्भर करता है। इसलिए, शरीर के तापमान को बदलना, हम बदलते हैं और इसकी आंतरिक ऊर्जा। शरीर के हीटिंग में, इसकी आंतरिक ऊर्जा बढ़ जाती है, ठंडा होने पर घट जाती है।

आंतरिक शरीर की ऊर्जा को बदला जा सकता है और बिना काम के। तो, उदाहरण के लिए, इसे बढ़ाया जा सकता है, प्लेट केतली पर पानी के साथ हीटिंग या गर्म चाय के साथ एक गिलास में चम्मच को कम किया जा सकता है। एक फायरप्लेस गरम किया जाता है, जिसमें आग तलाकशुदा होती है, घर की छत सूर्य द्वारा प्रकाशित होती है, आदि। इन सभी मामलों में निकायों के तापमान में वृद्धि का मतलब है कि उनकी आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि हुई है, लेकिन यह वृद्धि काम के बिना होती है।

आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन बिना काम के निकायों को हीट एक्सचेंज कहा जाता है। गर्मी विनिमय विभिन्न तापमान वाले शरीर (या एक ही शरीर के हिस्सों) के बीच उत्पन्न होता है।

उदाहरण के लिए, गर्मी विनिमय तब होता है जब गर्म पानी के संपर्क के साथ एक ठंडा चम्मच होता है? सबसे पहले, गर्म पानी के अणुओं की औसत गति और गतिशील ऊर्जा औसत गति और धातु कणों की गतिशील ऊर्जा से अधिक होती है, जिससे चम्मच बनाया जाता है। लेकिन उन स्थानों पर जहां चम्मच पानी के संपर्क में आता है, गर्म पानी के अणुओं को एक चम्मच के कणों तक अपनी गतिशील ऊर्जा का हिस्सा संचारित करना शुरू होता है, और वे तेजी से आगे बढ़ने लगते हैं। पानी के अणुओं की गतिशील ऊर्जा घट जाती है, और चम्मच की गतिशील कण ऊर्जा बढ़ जाती है। ऊर्जा के साथ, तापमान में परिवर्तन होता है: पानी धीरे-धीरे ठंडा हो जाता है, और चम्मच गर्म होता है। उनके तापमान में परिवर्तन तब तक होता है जब तक कि यह पानी पर न हो, और चम्मच समान नहीं होगा।

गर्मी विनिमय के साथ एक शरीर से दूसरे शरीर तक संचारित आंतरिक ऊर्जा का एक हिस्सा पत्र द्वारा दर्शाया जाता है और गर्मी कहा जाता है।

क्यू गर्मी की मात्रा है।

गर्मी की मात्रा तापमान के साथ भ्रमित नहीं होनी चाहिए। तापमान डिग्री में मापा जाता है, और जौल्स में गर्मी की मात्रा (किसी भी अन्य ऊर्जा की तरह)।

एक अलग तापमान के साथ निकायों से संपर्क करते समय, एक गर्म शरीर कुछ गर्मी देता है, और यह एक ठंडा शरीर हो जाता है।

इसोबार गैस विस्तार के दौरान काम करते हैं। अधिकांश थर्मल मशीनों में किए गए मुख्य थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं में से एक काम के प्रदर्शन के साथ गैस का विस्तार करने की प्रक्रिया है। आसानी से गैस विस्तार के दौरान किए गए कार्य को निर्धारित करते हैं।

यदि, वॉल्यूम वी 1 से वॉल्यूम वी 2 तक गैस के अंदरूनी विस्तार के साथ, पिस्टन को सिलेंडर में दूरी एल (चित्र 106) में स्थानांतरित किया जाता है, फिर ऑपरेशन ए "गैस के बराबर होता है

जहां पी गैस का दबाव है, - इसकी मात्रा बदलें।

एक मनमानी गैस विस्तार प्रक्रिया के साथ काम करते हैं। वॉल्यूम वी 1 से वॉल्यूम वी 2 तक गैस का विस्तार करने की मनमानी प्रक्रिया को निरंतर आइसोबारिक और आइसोकोमिक प्रक्रियाओं के एक सेट के रूप में दर्शाया जा सकता है।

आइसोथर्मल गैस विस्तार के साथ काम करें। आइसोथर्म और इसोबार के हिस्सों के तहत आंकड़ों के क्षेत्र की तुलना करके, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि समान प्रारंभिक गैस दबाव मूल्य के साथ वॉल्यूम वी 1 से वॉल्यूम वी 2 तक गैस का विस्तार अधिक के आइसोबारिक विस्तार के मामले में है। काम क।

गैस को संपीड़ित करते समय काम करते हैं। जब गैस विस्तार, गैस दबाव वेक्टर की दिशा आंदोलन वेक्टर की दिशा के साथ मेल खाती है, इसलिए ऑपरेशन ए ", गैस के साथ बिल्कुल सही, सकारात्मक (एक"\u003e 0), और काम और बाहरी बलों नकारात्मक हैं: A \u003d -a "< 0.

गाजा को संपीड़ित करते समयबाहरी बल के वेक्टर की दिशा आंदोलन की दिशा के साथ मेल खाती है, इसलिए काम और बाहरी बल सकारात्मक (एक\u003e 0), और काम ए ", गैस के साथ परिपूर्ण है, नकारात्मक है (ए"< 0).

एडियाबैट प्रक्रिया। आइसोबारिक, इस्लोराइन और इसोथर्मल प्रक्रियाओं के अलावा, एडियाबेटिक प्रक्रियाओं को अक्सर थर्मोडायनामिक्स में माना जाता है।

एडियाबैटिक प्रक्रिया को आसपास के शरीर के साथ हीट एक्सचेंज की अनुपस्थिति में थर्मोडायनामिक सिस्टम में होने वाली प्रक्रिया कहा जाता है, यानी, स्थिति क्यू \u003d 0 के तहत।

प्रश्न 15। शरीर संतुलन की स्थिति। शक्ति का क्षण। संतुलन के प्रकार।

संतुलन, या संतुलन, प्राकृतिक और मानवीय विज्ञान में संबंधित घटनाओं की कुछ संख्या।

सिस्टम को संतुलन स्थिति में माना जाता है, यदि इस प्रणाली पर सभी प्रभावों को अन्य या अनुपस्थित द्वारा मुआवजा दिया जाता है। इसी तरह की अवधारणा - स्थिरता। संतुलन स्थिर, अस्थिर या उदासीन हो सकता है।

संतुलन के लक्षण उदाहरण:

1. एक यांत्रिक संतुलन को स्थिर संतुलन के रूप में भी जाना जाता है, - शरीर की स्थिति शांति में, या समान रूप से चलती है, जिसमें उस पर कार्य करने वाली ताकत और क्षणों का योग शून्य होता है।

2. रासायनिक संतुलन एक ऐसी स्थिति है जिसमें रासायनिक प्रतिक्रिया विपरीत प्रतिक्रिया के समान ही होती है, और नतीजतन, प्रत्येक घटक की संख्या में परिवर्तन नहीं होता है।

3. लोगों और जानवरों का भौतिक संतुलन, जो इसकी आवश्यकता के खर्च पर बनाए रखा जाता है और कुछ मामलों में - कृत्रिम रूप से इस संतुलन को बनाए रखने की सहायता से [स्रोत 948 दिन निर्दिष्ट नहीं है]।

4. थर्मोडायनामिक समतोल प्रणाली प्रणाली की स्थिति है जिसमें इसकी आंतरिक प्रक्रियाएं मैक्रोस्कोपिक पैरामीटर (जैसे तापमान और दबाव) में परिवर्तन नहीं करती हैं।

आरएवेन्यू शून्य बीजगणितीय राशि सत्ता के क्षण इसका मतलब यह भी है कि एक ही समय में शरीर जरूरी है। स्थायी अवधि के साथ कई अरब वर्षों के लिए, पृथ्वी का घूर्णन अक्ष के चारों ओर जारी है क्योंकि अन्य निकायों से पृथ्वी पर अभिनय बलों के क्षणों के बीजगणितीय योग बहुत छोटा है। इसी कारण से, यह प्रचारित साइकिल व्हील की निरंतर आवृत्ति के साथ घूम रहा है, और केवल बाहरी बल इस घूर्णन को रोकते हैं।

संतुलन के प्रकार। व्यावहारिक रूप से, न केवल संतुलन शरीर की पूर्ति, बल्कि संतुलन की गुणात्मक विशेषता, जिसे स्थिरता कहा जाता है, एक प्रमुख भूमिका निभाता है। तीन प्रकार के संतुलन टेलीफोन हैं: टिकाऊ, अस्थिर और उदासीन। छोटे बाहरी प्रभावों के बाद समेकन को स्थिर कहा जाता है, शरीर संतुलन की प्रारंभिक स्थिति में लौटता है। यह तब होता है जब शरीर पर कार्यरत बलों की प्रारंभिक स्थिति की प्रारंभिक स्थिति से किसी भी दिशा में शरीर के छोटे विस्थापन के साथ शून्य से अलग हो जाता है और संतुलन की स्थिति में निर्देशित होता है। एक स्थिर संतुलन में, उदाहरण के लिए, गहराई के नीचे एक गेंद है।

सामान्य शरीर संतुलन। दो आउटपुट को संयोजित करना, एक सामान्य शरीर संतुलन की स्थिति तैयार करना संभव है: शरीर संतुलन में है, यदि उससे जुड़ी सभी बलों के वैक्टरों की शून्य ज्यामितीय राशि और अक्ष के सापेक्ष इन बलों के क्षणों की बीजगणितीय योग घूर्णन बराबर है।

प्रश्न 16।विभिन्न और संघनन। वाष्पीकरण। उबलते तरल पदार्थ। दबाव से उबलते तरल पदार्थ की निर्भरता।

वाष्पीकरण -ड्रिप तरल पदार्थ की संपत्ति अपने कुल राज्य को बदलने और भाप में बदलने के लिए। केवल ड्रिप तरल पदार्थ की सतह पर होने वाले वाष्पीकरण को वाष्पीकरण कहा जाता है। तरल पदार्थ की मात्रा में वाष्पीकरण को उबलते कहा जाता है; यह दबाव के आधार पर एक निश्चित तापमान पर होता है। जिस दबाव में तरल किसी दिए गए तापमान पर उबलता है, को संतृप्त वाष्प पीएनपी का दबाव कहा जाता है, इसका मूल्य तरल और उसके तापमान की तरह निर्भर करता है।

भाप- एक तरल अवस्था से एक पदार्थ के संक्रमण की प्रक्रिया गैसीय (जोड़े) में। वाष्पीकरण प्रक्रिया एक व्यस्त संघन प्रक्रिया है (एक वाष्प राज्य से तरल में संक्रमण। वाष्पीकरण (वाष्पीकरण), एक पदार्थ का संचालन (ठोस या तरल) चरण से गैसीय (जोड़े) में संक्रमण; पहली तरह का चरण संक्रमण।

संघनन -यह प्रक्रिया, व्यस्त वाष्पीकरण प्रक्रिया है। जब संघनन, जोड़ी अणु तरल में वापस आ जाता है। बंद पोत में, तरल और उसके जोड़े गतिशील संतुलन की स्थिति में हो सकते हैं, जब तरल से निकलने वाले अणुओं की संख्या एक जोड़ी तरल में लौटने वाले अणुओं की संख्या के बराबर होती है, यानी, वाष्पीकरण की गति और संघनन प्रक्रियाएं समान हैं। इस तरह की एक प्रणाली को दो चरण कहा जाता है। इसके तरल के साथ संतुलन में स्थित जोड़ों को संतृप्त कहा जाता है। एक सेकंड में तरल सतह की सतह की इकाई से निकलने वाले अणुओं की संख्या तरल पदार्थ के तापमान पर निर्भर करती है। भाप से लौटने वाले अणुओं की संख्या भाप अणुओं की एकाग्रता और उनके थर्मल गति की औसत गति पर निर्भर करती है, जो भाप के तापमान से निर्धारित होती है।

उबलना - चरण अलगाव सीमाओं की घटना के साथ, तरल में वाष्पीकरण की प्रक्रिया (तरल पदार्थ से एक पदार्थ में एक पदार्थ का संक्रमण)। वायुमंडलीय दबाव पर उबलते बिंदु आमतौर पर रासायनिक शुद्ध पदार्थ की मुख्य भौतिक रासायनिक विशेषताओं में से एक के रूप में दिया जाता है।

प्रकार में उबलते अंतर:

1. बड़ी मात्रा में मुफ्त संवहन के साथ उबाल लें;

2. मजबूर संवहन के साथ उबालें;

3. साथ ही औसत तरल पदार्थ के अनुपात संतृप्ति तापमान के अनुपात के साथ:

4. तरल पदार्थ का उबलते, जो संतृप्ति तापमान (सतह उबलते) के लिए गरम नहीं किया जाता है;

5. उबलते तरल पदार्थ, संतृप्ति तापमान के लिए छंटनी

बुलबुला

उबलना , जिसमें स्टीम आवधिक और बढ़ते बुलबुले के रूप में गठित होता है, जिसे बुलबुला उबलते कहा जाता है। तरल में धीमी बबल फोड़ा के साथ (या बल्कि, एक नियम के रूप में, भाप से भरे बुलबुले दीवारों पर या पोत के नीचे दिखाई देते हैं)। बुलबुले के अंदर तरल की गहन वाष्पीकरण के कारण, वे बढ़ते हैं, पॉप अप करते हैं, और भाप तरल के ऊपर भाप चरण में जारी किए जाते हैं। उसी समय, बंद परत में, तरल थोड़ा गर्म राज्य में है, यानी इसका तापमान नाममात्र उबलते बिंदु से अधिक है। सामान्य परिस्थितियों में, यह अंतर छोटा है (लगभग एक डिग्री)।

फ़िल्म

एक निश्चित महत्वपूर्ण मूल्य के लिए गर्मी प्रवाह में वृद्धि के साथ, व्यक्तिगत बुलबुले विलय करते हैं, जो जहाज की दीवार पर एक ठोस भाप परत बनाते हैं, समय-समय पर तरल की मात्रा में तोड़ते हैं। इस तरह के एक शासन को फिल्म कहा जाता है।

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पृष्ठ तिथि बनाना: 2016-08-20

किसी भी मैक्रोस्कोपिक शरीर में है ऊर्जाइसके माइक्रोस्टेशन के कारण। यह ऊर्जा बुला हुआ अंदर का (स्पष्ट यू)। यह आंदोलन की ऊर्जा और माइक्रोप्रैक्टिकल्स की बातचीत के बराबर है, जिसमें से शरीर में शामिल हैं। इसलिए, आंतरिक ऊर्जा सही गाजा इसमें अपने सभी अणुओं की गतिशील ऊर्जा होती है, क्योंकि उन्हें इस मामले में उपेक्षा की जा सकती है। इसलिए, उसका आंतरिक ऊर्जा केवल गैस तापमान पर लटका ( यू ~टी).

आदर्श गैस मॉडल रोकता है कि अणु एक दूसरे से कई व्यास की दूरी पर चल रहे हैं। इसलिए, उनकी बातचीत की ऊर्जा आंदोलन की ऊर्जा से काफी कम है और इसे ध्यान में नहीं रखा जा सकता है।

वास्तविक गैसों, तरल पदार्थ और ठोस पदार्थों में, माइक्रोप्रैक्टिकल्स (परमाणुओं, अणुओं, आयनों, आदि) की बातचीत को उपेक्षित नहीं किया जा सकता है क्योंकि यह उनके गुणों को काफी प्रभावित करता है। इसलिए, वे आंतरिक ऊर्जा इसमें माइक्रोप्रैक्टिकल्स की थर्मल गति और उनकी बातचीत की संभावित ऊर्जा की गतिशील ऊर्जा होती है। तापमान को छोड़कर उनकी आंतरिक ऊर्जा टी, मात्रा से अधिक फांसी होगी वी, चूंकि मात्रा का माप परमाणुओं और अणुओं के बीच की दूरी को प्रभावित करता है, और इसके परिणामस्वरूप, स्वयं के बीच उनकी बातचीत की संभावित ऊर्जा पर।

आंतरिक ऊर्जा - यह शरीर की स्थिति का कार्य है, जो इसके तापमान से निर्धारित होता हैटी और वॉल्यूम वी।

आंतरिक ऊर्जा अपरिचित - लेकिन तापमान द्वारा निर्धारितटी और बॉडी वॉल्यूम वी, इसकी स्थिति की विशेषता:यू \u003d।यू (टी, वी)

सेवा आंतरिक ऊर्जा बदलें ते-ला, आपको वास्तव में माइक्रो-रोश की थर्मल गति, या उनकी बातचीत की संभावित ऊर्जा (या वह और एक साथ) की संभावित ऊर्जा की गतिशील ऊर्जा को बदलना चाहिए। जैसा कि आप जानते हैं, यह दो तरीकों से किया जा सकता है - गर्मी विनिमय द्वारा या काम के प्रदर्शन के बाद। पहले मामले में, यह गर्मी की निश्चित मात्रा के संचरण के कारण है क्यू; दूसरे में - काम के प्रदर्शन के कारण ए।

इस तरह, प्रदर्शन की मात्रा और कार्य की मात्रा हैं आंतरिक शरीर ऊर्जा को मापने का उपाय:

Δ यू \u003d।क्यू +।ए।

आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन परिसर या परिणामी निकाय के कारण होता है जिसमें से गर्मी की मात्रा या आरए-बॉट की पूर्ति के कारण होती है।

यदि केवल गर्मी विनिमय, तो बदलें आंतरिक ऊर्जा गर्मी की एक निश्चित राशि प्राप्त करने या पुनरावृत्ति करके होता है: Δ यू \u003d।प्र जब शरीर को गर्म या ठंडा करते समय, यह बराबर होता है:

Δ यू \u003d।प्र = से। मी (टी 2 - टी 1) \u003dसे। मी।Δt।

टाई के पिघलने या क्रिस्टलाइजेशन आंतरिक ऊर्जा यह माइक्रोप्रैक्टिकल्स की बातचीत की संभावित ऊर्जा में परिवर्तन के कारण बदलता है, क्योंकि पदार्थ की संरचना में संरचनात्मक परिवर्तन होते हैं। इस मामले में, आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन शरीर के पिघलने (क्रिस्टलीकरण) की गर्मी के बराबर है: δ यू -Q pl \u003dλ म, कहा पे λ - टेवर-डायबडी के पिघलने (क्रिस्टलाइजेशन) की विशिष्ट गर्मी।

तरल पदार्थ या भाप संघनन की वाष्पीकरण भी एक बदलाव का कारण बनता है आंतरिक ऊर्जाजो मार्चिंग की गर्मी के बराबर है: Δ यू \u003d।Q n \u003dआरएम, कहा पे आरतरल-सेंट के विशिष्ट हीटर वाष्प गठन (संघनन)।

बदलाव आंतरिक ऊर्जा यांत्रिक कार्य (गर्मी विनिमय के बिना) के कार्यान्वयन के बाद निकाय इस कार्य के मूल्य के बराबर: Δ यू \u003d।ए।

यदि आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन गर्मी विनिमय के बाद होता है, तोΔ यू \u003d।क्यू \u003dसे। मी (टी 2 -टी 1)याΔ यू \u003d। क्यू पीएल = λ म,याΔ यू \u003d।प्र n \u003dआर.एम.

इसलिए, तिल-कुवल भौतिकी के दृष्टिकोण से: साइट से सामग्री।

आंतरिक शरीर ऊर्जा यह परमाणुओं, अणुओं या अन्य कणों के थर्मल आंदोलन की गतिशील ऊर्जा का योग है, जिनमें से इसमें शामिल हैं, और नी-एमआई के बीच बातचीत की संभावित ऊर्जा; थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण से, यह बॉडी स्टेट (बॉडी सिस्टम) का एक कार्य है, जो इसके मैक्रोपारामेटर द्वारा विशिष्ट रूप से निर्धारित है - तापमानटी और वॉल्यूम वी।

इस तरह, आंतरिक ऊर्जा - यह एक ऐसी प्रणाली की ऊर्जा है जो इसके आंतरिक राज्य पर निर्भर करती है। इसमें सिस्टम के सभी माइक्रो कणों (अणुओं, परमाणुओं, आयनों, इलेक्ट्रॉनों, आदि) की थर्मल गति की ऊर्जा होती है और उनकी बातचीत की ऊर्जा होती है। आंतरिक ऊर्जा का कुल मूल्य व्यावहारिक रूप से परिभाषित किया गया है, इसलिए संभव है, इसलिए अंदर के परिवर्तन की गणना करें Δ यू, जो गर्मी हस्तांतरण और आरए-बॉट के निष्पादन के कारण होता है।

शरीर की आंतरिक ऊर्जा थर्मल आंदोलन की गतिशील ऊर्जा और अपने सूक्ष्म रोशेस के घटकों की बातचीत की संभावित ऊर्जा के बराबर है।

इस पृष्ठ पर, विषयों पर सामग्री:

• क्या शरीर की आंतरिक ऊर्जा को स्पष्ट रूप से निर्धारित करना संभव है

• शरीर में ऊर्जा है

• आंतरिक ऊर्जा पर भौतिकी रिपोर्ट

• जिसमें से मैक्रोपारामेटर सही गैस की आंतरिक ऊर्जा पर निर्भर करता है

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