Transcript กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์

บทที่ 17
ที่มาของอุณหพลศาสตร์
•
•
•
•
เดิมที จลนศาสตร์ ความร้อนและกลศาสตร์ถูกมองว่าเป็ นศาสตร์
ต่างสาขา
– จนกระทัง่ ปี พ.ศ. 2393
– James Joule and นักวิทยาศาสตร์ อีกหลายท่านได้ทาการ
ทดลองให้เห็นว่ามีความเกี่ยวข้องกันระหว่างศาสตร์ท้ งั สองนี้
ความเกี่ยวข้องกันนั้นถูกพบการถ่ายโอนพลังงานโดยความร้อนใน
กระบวนการความร้อน กับการถ่ายโอนพลังงานในกลไกการ
ทางาน
แนวคิดเกี่ยวกับพลังงานถูกทาให้อยูใ่ นรู ปทัว่ ไปเมื่อได้รวมเอา
พลังงานภายในเข้าไปด้วย
กฎอนุรักษ์พลังงานกลายมาเป็ นกฎสากลของธรรมชาติ
2
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
3
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
4
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
5
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
6
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
7
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
8
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
9
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
Q
c
mT
10
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
11
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
12
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
13
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
14
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
15
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
16
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
17
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
18
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
19
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
20
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
21
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
22
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
กราฟ แสดงการเปลีย่ นสถานะจากนา้ แข็งไปเป็ นไอนา้
23
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
กราฟส่ วน A กาลังอุ่นนา้ แข็ง
•
•
•
เริ่ มต้นด้วยน้ าแข็ง 1 กรัมอุณหภูมิ
–30.0ºC
ช่วง A อุณหภูมิน้ าแข็งเพิ่มขึ้นจาก
–30.0ºC เป็ น 0ºC
ใช้สมการ Q = m cice T
–
มีการเติมพลังงาน 62.7 J เข้าไปใน
ระบบ
24
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
กราฟส่ วน B, นา้ แข็งกาลังหลอมเหลว
•
•
•
การหลอมเหลว(เปลี่ยนสถานะ)เริ่ มขึ้นเมื่อ
อุณหภูมิ 0º C
อุณหภูมิอยูค่ งเดิมแม้จะมีการเติมพลังงาน
เข้ามาเรื่ อย ๆ
ใช้ Q = m Lf
– บนกราฟ ค่าจะเปลี่ยนจาก 62.7 J เป็ น 396 J
– พลังงานที่ใช้เท่ากับ 333 J
25
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
กราฟส่ วน C, นา้ กาลังอุ่นขึน้
•
•
•
ไม่มีการเปลี่ยนสถานะเมื่ออุณหภูมิอยู่
ระหว่าง 0º C กับ 100º C
เมื่อเติมพลังงานเข้ามา อุณหภูมิก็
เพิ่มขึ้น
ใช้สมการ Q = mcwater T
– พลังงานที่เพิม
่ คือ 419 J
– ตอนนี้ พลังงานทั้งหมดเป็ น 815 J
26
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
กราฟส่ วน D, น้ากาลังเดือด
•
•
ที่ 100 ºC, น้ ากาลังเดือด (เปลี่ยนสถานะ)
อุณหภูมิไม่เปลี่ยน
ใช้สมการ Q = m Lv
– ตอนนี้ พลังงานทั้งหมดเป็ น 3 070 J
– ใช้พลังงาน 2 255 J
27
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
28
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
29
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
30
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
31
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
32
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
33
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
34
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
35
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
36
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
37
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
38
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
39
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
แบบฝึ กหัดข้อ 17.20 หน้า 564 จงหางานที่ทำให้ กบั แก๊ส
เมื่อเริ่ มต้นจาก i และสิ้ นสุ ดที่ f
•
จาก
Vf
W 
 P dV
 


 4.0 0  1 0 P a  3.0 0  2 .0
 4.0 0  1 0 
P a  3.0 0  2 .0 0  m 
 2.0 0  1 0 P a  4.0 0  3 .0
 2.0 0  1 0 
P a  4.0 0  3 .0 0  m
Vi
W  6 6 .00  1 0 P a  2 .0 03  1 .0
W   6 .00  1 0 P a  2 .0 0  1 .00  m 
6
6
W i
ให้ เวลา 3 นาที จงหางานที่
แก๊ สทำ เมื่อเริ่มต้นจาก i
และสิ้นสุ ดที่ f
40
f

W i f 
 1 2.0
MJ
6
6
6
3
3
 1 2.0 M J
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
41
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
42
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
43
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
44
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
45
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
46
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
47
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
48
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
49
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
50
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
51
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
52
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
53
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
54
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
55
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
56
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
57
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
58
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
59
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
60
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
61
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
62
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
63
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
64
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
65
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
66
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
67
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
68
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
69
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
70
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
71
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
72
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
73
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
79
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
80
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
81
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
82
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
83
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
84
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
85
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
Some Thermal
Conductivities
86
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
87
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
88
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
89
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
90
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
91
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
92
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
93
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์