Формулировка первого закона термодинамики
|
Многочисленнымиопытами, проведенными в конце XVIII и в первой половине XIX веков, было показано, что существуетопределенная количественная связь при переходе тепловой энергии в механическуюработу. Установленные М. В. Ломоносовым основные положения кинетической теориигазов и последующее развитие этой теории в совокупности с проведеннымиисследованиями позволили установить и объяснить закон сохранения и превращенияэнергии.
Втехнической термодинамике первый закон формулируется так: теплота имеханическая работа эквивалентны. Это означает, что для получения определенногоколичества механической работы необходимо затратить строго определенноеколичество теплоты, эквивалентное полученной работе.Принципэквивалентности в общем виде может быть записан так (при измерении Q иL водинаковых единицах): Q= L, где Q -количество затраченной тепловой энергии; L - количество совершенной работы.По ГОСТу7664-61 единицей измерения механической энергии является джоуль, равный работе,произведенной постоянной силой 1 к на пути 1 м. За единицу измерениятепловой энергии также принят джоуль.Во внесистемных единицах теплота измеряется в калориях.Всистеме МКГСС за единицу измерения работы принят килограммометр (кГ • м).Согласномногочисленным опытным данным установлено количественное соотношение междуработой в килограммометрах и теплотой в килокалориях.
При затрате 1 ккал теплоты можно получить 427 кГ • м работы. Откуда термическийэквивалент работыВпрактических расчетах мощность двигателя измеряют в киловаттах (кет) илилошадиных.силах (л. с).Частоэнергию измеряют величиной работы, производимой в течение часа. Единицамиизмерения в этом случае являются лошадиная сила-час или киловатт-час.В табл. 2приведены соотношения между применяемыми в практике единицами измерений теплотыи работы. Соотношение между единицами теплоты и работы . | Единицы измерения | кдж | ккал | кГ-м | квт-ч | Л, С. Ч | | 1 кдж 1 ккал 1 кГ ■ м 1 кет ■ ч 1 л. с. ч | 1 4.1868 0,00981 3600 2648 | 0,239 1 0,00234 860 632,4 | 102 427 1 367 200 270 000 | 0,000278 0,00116 0,00000272 1 0,736 | 0,000378 0.00158 0,00000374 1,36 1 |
|
