Вода яку налили в електричний чайник при температурі 12°С закипіла через 2 хв Визначте масу води якщо сила струму в нагрівальному елементі чайника 6А а напруга 220В ККЛ чайника вместе с дано и т д
Первый закон термодинамикиПервый закон термодинамики или закон сохранения энергии для тепловых процессов, связывает количество теплоты, переданное системе, изменение ее внутренней энергии и работу, совершенную системой над окружающими телами.Одна из возможных его формулировок звучит следующим образом:Количество теплоты, сообщаемое термодинамической системе, равно сумме изменения ее внутренней энергии ΔU и работы A, совершаемой системой против внешних сил.Q = ΔU + A.Если работа совершается внешними силами над термодинамической системой, то, обозначив ее A', первый закон термодинамики можно записать в виде уравнения:Q + A' = ΔU.Если термодинамическая система остается изолированной, то есть она не обменивается теплотой с окружающими телами, не совершает работу против внешних сил и внешние силы не совершают работу над системой, то ее внутренняя энергия остается величиной постоянной.Если A (A') и (или Q) не равны нулю, то следует говорить о сохранении не внутренней энергии термодинамической системы, а внутренней энергии и энергии всех тел, участвующих в термодинамическом процессе.Если при A = 0 (A' = 0), Q ≠ 0, то теплообмен системы с окружающими телами происходит без превращения внутренней энергии в другие виды.Если при Q = 0, A ≠ 0 (A' ≠ 0), то происходит превращение одного вида энергии в другой (механической во внутреннюю и внутренней в механическую).Первый закон термодинамики связывает три величины – ΔU, A (A'), Q.Изменение внутренней энергии ΔU термодинамической системы не зависит от перехода системы из одного состояния в другое, поскольку она по определению является однозначной функцией ее состояния.В отличие от ΔU, величины A и Q существенно зависят от характера процесса.Действительно, пусть газ, находящийся в цилиндре под поршнем переходит из состояния А в состояние B тремя разными вдоль изотермы AB, через точку C и через точку D.В первом случае работа, совершаемая газом, равна площади фигуры, ограниченной изотермой и отрезками BV2 и AV1.Во втором случае работа, совершаемая газом, равна площади прямоугольника p1(V2 – V1).В третьем случае – площади прямоугольника p2(V2 – V1).Так как разным переходам соответствуют разные значения работы и одно и то же значение изменения внутренней энергии, то согласно первому закону термодинамики этим переходам будут соответствовать разные количества теплоты.Из сказанного, в частности, вытекает бессмысленность выражений «запас теплоты», «изменение количества теплоты», «запас работы», «изменение работы». Накопителей работы и теплоты не существует. Работа не приобретается и не расходуется, а совершается в процессе воздействия внешних тел на термодинамическую систему или термодинамической системы на внешние тела. О количестве теплоты или теплообмене можно говорить, только описывая процесс взаимодействия термодинамической системы с внешними телами, в процессе которого происходит изменение ее внутренней энергии. Теплообмен происходит при наличии разности температур участвующих в процессе тел. Результатом теплообмена является выравнивание температур. Таким образом, количество теплоты – это энергия, передаваемая от одного тела другому в процессе теплообмена, а не энергия, которой обладают тела до или после теплообмена.Первый закон термодинамики является выражением одного из наиболее общих законов природы – закона сохранения и превращения энергии в приложении к определенному и очень распространенному классу физических явлений. Энергия – это универсальная мера движения материи, которая остается постоянной при любых ее превращениях. Закон сохранения энергии говорит о несотворимости и неуничтожимости движения материи. Законы в науке отражают устойчивые, повторяющиеся связи между явлениями. В то же время законы имеют разную степень общности. Закон сохранения энергии относится к разряду наиболее фундаментальных законов природы. Он свидетельствует не только о сохранении материи и ее движения, но и о ее к качественным превращен
Посмотрев на таблицу менделеева, мы видим, что онаначинается водородом, а кончается ураном. начинается с легких элементов,кончается тяжелыми. есть еще другой способ освобождения и энергии. этот путь основан на преобразовании ядер легкихэлементов, расположенных в начале таблицы менделеева. только энергия,выделяющаяся при этих преобразованиях, называется не ядерной, а термоядерной.приставка термо определяет способ освобождения этойэнергии. термос по-гречески означает тепло. термоядерная энергия этоэнергия, получаемая при тепла. оказывается, если два ядра атомов легких элементов сблизитьмежду собой вплотную, то между ними произойдет ядерная реакция. в результатеэтой реакции из двух легких ядер образуется более тяжелое ядро и выделяетсяэнергия причем этой энергии на единицу массы выделяется значительно больше,чем при делении тяжелых ядер.такая ядерная реакция называется реакцией синтеза т.е. слияния , а энергия энергией синтеза ядер. это и есть термоядернаяэнергия. для выделения заметной энергии нужно, чтобы термоядернаяреакция происходила во всем объеме вещества. и чтоб разогнать все ядра веществанадо воспользоваться нагреванием. ведь при нагревании тела скорость движенияатомов следовательно, и ядер увеличивается. значит, если нагреть вещество,состоящее из ядер легких элементов, до достаточно высокой температуры, тоначнется термоядерная реакция. энергии, выделяющейся при этой реакции, хватит идля поддержания реакции, и для полезного использования. а энергия выделитсяогромная. если при делении одного грамма урана выделяется энергия,эквивалентная энергии, получаемой при сгорании двух с половиной тонн угля, топри синтезе одного грамма легких ядер выделится энергия, эквивалентная энергииуже десятков тонн каменного угля. чтобы реакция пошла достаточно интенсивно нужны десяткимиллионовградусов, а достигнутые в технике температуры малы. они не превышают пяти-шести тысяч градусов. но в 1950 г. двое советских ученых академики сахаров и тамм впервые предложили один из способов получения сверхвысоких температур в земных условиях. их идея заключалась в том, чтобы через плазму пропускать электрический ток большой силы в десятки тысяч ампер. пропускать такой ток можно только импульсами длительностью в доли секунды.ведь никакие проводники не выдержат такого тока, они сразу расплавятся. но в момент пропускания тока под действием возникающих электродинамических сил плазма сожмется в тонкий шнур, имеющий огромную температуру. таким образом, если плазма получена из атомов легких элементов, то можно ожидать возникновения термоядерной реакции при пропускании через нее электрического тока. именно об этих опытах большого коллектива советских ученых и рассказал в 1956 г. в харуэлле игорь васильевич курчатов. но неимоверные трудности стоят на пути осуществления контролируемой термоядерной реакции. именно контролируемой, потому что неконтролируемая,взрывная термоядерная реакция происходит при взрыве водородной бомбы. проблема использования термоядерной энергии по праву считается проблемой 1 современной науки. ее решение позволит навсегда избавить человечество от угрозы энергетического голода. ведь моря и океаны содержат огромные запасы тех самых легких ядер, которые необходимы для термоядерной реакции.
