Teorija

Siltuma daudzums. Pirmais termodinamikas likums
Siltuma daudzums ir enerģija, kuru saņem ķermenis siltumapmaiņas procesā.
Siltuma daudzumu apzīmē ar simbolu Q un tā mērvienība SI sistēmā ir džouls (J).
 
Ja gāzei pievada siltuma daudzumu Q, tad gāze var veikt darbu A un tai var palielināties iekšējā enerģija ΔU.
Q =ΔU + A
Šo sakarību sauc par pirmo termodinamikas likumu.
Šo likumu mēdz saukt arī par enerģijas nezūdamības likumu, jo tas nosaka, ka enerģija var pāriet no viena veida citā, bet tā nevar pazust vai rasties klāt no jauna.
 
Ja starp gāzi un tās apkārtni nenotiek siltumapmaiņa (Q = 0), tad procesu sauc par adiabātisku un pirmais termodinamikas likums ir:
A = -ΔU
 
Pirmā termodinamikas likuma izteiksme mainās dažādos izoprocesos:
ProcessNosacījums1.Termodinamikas likums
Izotermisks T=constΔT=0ΔU=0Q = A
Izohorisks V=constΔV=0A=0Q= ΔU
Izobārisks p=constQ =ΔU + A
Adiabātisks  Q=00=Q =ΔU + A, A = -ΔU
 
Šajā gadījumā viss darbs rada iekšējās enerģijas izmaiņas, bet siltums netiek izdalīts. Ja gāzi strauji saspiež, tad siltumenerģija nepaspēj no gāzes pāriet uz apkārtni, palielinās gāzes iekšējā enerģija un absolūtā temperatūra. Piemēram, ja dīzeļdzinēja cilindrā strauji tiek saspiests gaiss, tā temperatūra paaugstinās un, iesmidzinot šajā gaisā degvielu, degviela aizdegas.
 
Sildot cietas vielas un šķidrumus, to tilpums mainās maz, tāpēc iekšējās enerģijas izmaiņa ΔU ir vienāda ar pievadīto siltuma daudzumu Q, ko parasti aprēķina ar sakarību:
Q = cmΔT, kur
 
 Q – siltuma daudzums, c – vielas īpatnējā siltumietilpība, m – ķermeņa masa, ΔT – temperatūru starpība.
Atsauce:
http://www.dzm.lu.lv/fiz/IT/F_11/index.html
http://www.physicalgeography.net/fundamentals/6e.html
Fizikas uzdevumu krājums 11. un 12. klasei,Sergejs Vinogradovs, Lielvārds,2006.