Основи термодинаміки.
Макроскопічні тіла володіють внутрішньою еенергіей, которя дорівнює сумі кінетичних енергій безладного руху і потенційних енергій взаємодії один з одним всіх молекул тіла. Внутрішня енергія є однозначною функцією термодинамічних параметрів: температури і об'єму.
У разі ідеального одноатомного газу внутрішня енергія залежить тільки від температури:
.
У разі багатоатомного газу в цій формулі замість числа 3 буде число 2n + 1, де n - число атомів в молекулі газу. Відповідно до першого закону термодинаміки зміна внутрішньої енергії системи при переході з одного стану в інший дорівнює сумі роботи зовнішніх сил і кількості теплоти, переданого системі: dU = A + Q.
Робота, що здійснюється над системою, в термодинаміці дорівнює A = -p.dV, де p - тиск, а dV - зміна обсягу. Сама система при цьому здійснює роботу A` = -A. При нагріванні і охолодженні кількість теплоти одно Q = cm.dT, де c - питома теплоємність, а dT - зміна температури. Крім того теплота поглинається при паротворенні і плавленні і виділяється при конденсації і кристалізації.
Робота і кількість теплоти - характеристики процесів, при яких відбувається зміна внутрішньої енергії системи.
При Ізохоричний процесі (V = const) робота дорівнює нулю і dU = Q.
При ізотермічному процесі (T = const) внутрішня енергія ідеального газу не змінюється і Q = A`.
При изобарном процесі (p = const) передається системі теплота йде на зміну внутрішньої енергії системи і здійснення роботи: Q = dU + A`.
При адіабатні процесі (в теплоізольованої системі) Q = 0, dU = A.
При обміні теплотою в теплоізольованої системі без здійснення роботи виконується рівняння теплового балансу: Q1 + Q2 + Q3 + ... Qn = 0, де Q - кількість теплоти отримані або віддані тілами системи.
Процесссов, що протікають в природі з макроскопічними тілами, незворотні. Типові незворотні процеси такі: теплота самопрізвольно переходить від гарячого тіла до холодного, але не навпаки; механічна енергія мимоволі переходить у внутрішню.
Шляхом узагальнення досвідчених фактів, що стосуються незворотності процесів, був сформульований другий закон термодинаміки.
Із законів термодинаміки випливає, що теплові двигуни можуть здійснювати роботу тільки в процесі передачі теплоти від нагреватлея до холодильника. Максимально можливе значення коефіцієнта корисної дії теплового двигуна одно:
, Де T1 - температура нагрівача, T2 - температура холодильника.
Підвищення ККД теплових двигунів, наближення його до максимально можливого - найважливіша технічна задача. 
З питань і пропозиціями звертатися на [email protected]
