Wyk3_term.pdf

(453 KB) Pobierz
Prezentacja programu PowerPoint
Wykład 3
2. I zasada termodynamiki
2.1 Wstęp – rodzaje pracy
I zasadę teromodynamiki sformułowaliśmy jako zasadę
zachowania energii. Sformułowanie jest stosunkowo proste, ale
zastosowanie tej zasady może stać się skomplikowane ze względu
na potrzebę uwzględnienia wszystkich form energii biorących
udział w procesie. W tym rozdziale będziemy chcieli nadać temu
prawu formę analityczną.
Pamiętamy powtórzone w Wykładzie 2 wyrażenie na prace
mechaniczną (1.1).
r
r
W
∫ ∫
F
⋅
d
=
F
⋅
cos
θ
⋅
ds
c
Reinhard Kulessa
1
= c
73963866.014.png 73963866.015.png
Wyrażenie to zawiera ustalenie znaku pracy.
Praca jest dodatnia wtedy gdy siła i przesunięcie mają ten sam
kierunek.
Praca jest ujemna , gdy mają one kierunek przeciwny .
2.1.1 Praca w polu grawitacyjnym
m
Siła F którą musimy działać aby podnieść masę
m jest równa ciężarowi P ciała.
F
=
P
=
mg
h
W=P·h
Praca
W
=
∫
h
F
r
⋅
d
r
=
∫
h
P
ds
=
mgh
(2.1)
o
0
F
P
Reinhard Kulessa
2
73963866.016.png 73963866.017.png 73963866.001.png 73963866.002.png 73963866.003.png
2.1.2 Praca prądu elektrycznego
I(A)
Wykonanie pracy
oznacza, że musi
istnieć siła
przesuwająca ładunki
w odpowiednim
kierunku.
R
Ogniwo V
Praca prądu elektrycznego:
W
=
V
⋅
I
⋅
∆
t
(2.2)
Jak określimy znak pracy? Otóż jeśli ogniwo będzie naszym
układem termodynamicznym, to praca wykonana na spirali
będzie ujemna . Jeśli naszym układem termodynamicznym będzie
spirala, to praca będzie dodatnia .
Reinhard Kulessa
3
73963866.004.png 73963866.005.png
2.1.3 Praca pola magnetycznego
r
z
ds
Wiemy, że:
r
B
j
r
r
r
r
v
F
=
q
v
×
B
i
(2.3)
y
X
Dla elementu długości
przewodnika ds mamy:
r
I
r
d
r
∫
∫
q
=
I
dt
⋅
=
I
d
dt
Czyli
F
r
=
∫
l
I
d
r
×
B
=
−
I
B
l
r
(2.4)
0
Reinhard Kulessa
4
k
s
r
j
73963866.006.png 73963866.007.png 73963866.008.png 73963866.009.png 73963866.010.png
Praca wykona na na jednostkę czasu jest równa:
r
r
W
=
F
⋅
v
=
∫ 0
l
I
d
r
×
B
⋅
v
t
Czyli,
r
r
W t
=
( ) ( )
I
B
j
⋅
v
⋅
j
=
−
I
l
B
(2.5)
Ujemny znak pracy uzyskujemy dla przypadku, gdy przewodnik
traktujemy jako układ termodynamiczny. Liczymy pracę
wykonaną na przewodniku przez pole magnetyczne. Ażeby
poruszyć przewodnikiem musielibyśmy zadziałać zewnętrzna siłą
równą co do wielkości i odwrotnie skierowaną. Praca wykonana
przez tą siłę byłaby równa;
W t =
I
l
B
v
(2.5a)
Reinhard Kulessa
5
r
r
−
73963866.011.png 73963866.012.png 73963866.013.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin