Первый закон термодинамики — это закон сохранения энергии для тепловых процессов, второй — объяснение, почему КПД двигателя меньше единицы. Оба считаются в одну строку.
Что нужно знать
- $Q = \Delta U + A$: 500 Дж теплоты и 200 Дж работы — внутренняя энергия выросла на 300 Дж.
- Работа газа при постоянном давлении $A = p\Delta V$: 200 кПа и 1 л — 200 Дж. Литр переводят в $10^{-3}$ м³.
- Внутренняя энергия меняется при теплопередаче и при совершении работы.
- КПД двигателя: $\dfrac{Q_1 - Q_2}{Q_1}$ — 1000 и 600 Дж дают 40 %.
- Идеальная машина: $1 - \dfrac{T_2}{T_1}$ — 500 и 300 К дают 40 %; 600 и 300 К — 50 %, из 1200 Дж работа 600 Дж.
- Второй закон: теплота сама не переходит от холодного тела к горячему, и её нельзя целиком превратить в работу.
Где чаще всего ошибаются
- Складывают теплоту и работу вместо вычитания.
- Подставляют литры без перевода в кубометры.
- Считают КПД идеальной машины по градусам Цельсия.
- Верят в двигатель со стопроцентным КПД.
Проверить себя
По этой же главе есть проверочная работа из 11 заданий на 25 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Физика · 10 класс · Касьянов, 2022 · Глава 10 · Термодинамика и тепловые двигатели