энергияның сақталу және айналу заңы – табиғаттағы кез келген материялық тұйық жүйеде өтетін барлық процестер кезінде сол жүйе энергиясының сақталатынын тұжырымдайтын жалпы заң. Энергия бұл жағдайда тек бір түрден екінші бір түрге айналады (егер материялық жүйенің қоршаған ортамен әсерлесуін ескермеуге болса, онда ол жүйені тұйық жүйе деп қарастыруға болады); егер материялық жүйе сыртқы әсердің нәтижесінде бір (бастапқы) күйдегі екінші (соңғы) бір күйге ауысса, онда оның энергиясының артуы (не кемуі) жүйемен әсерлесетін денелер мен өріс энергиясының кемуіне (не артуына) тең болады. Бұл жағдайда жүйе энергиясының өзгеруіне жүйе күйінің біреуіне (бастапқы не соңғы) ғана тәуелді болады да, оның ауысу жолына (тәсіліне) тәуелді болмайды. Басқаша айтқанда, энергия – жүйе күйінің бір мәнді функциясы. Термодинамикада Энергияның сақтау заңы термодинамиканың бірінші бастамасы деп аталады.[1] Физикалық (не химикалық) құбылыстардың кез келген түрлерінде Энергияның сақтау заңы сол құбылысқа тән формада ғана тұжырымдалады. Өйткені энергия берілген процесті сипаттайтын параметрлерге тәуелді. Энергияның сақталу және айналу заңын 19 ғ-дың 40-жылдары Дж.Джоуль және неміс ғалымдары Р.Майер, Г.Гельмгольц бір-біріне байланыссыз ашты
1)
Дано
с1 =460 Дж/кг*С -железо
с2 - 4200 Дж/кг*С -вода
m1= ?
m2=5 кг
Т1=540 С
T2=7 C
T=40 C
m1 -?
РЕШЕНИЕ
КУСОК ЖЕЛЕЗА отдает тепло Q1
Q1=c1m1(T-Т1)
ВОДА поглощает тепло Q2
Q2=c2m2(T-Т2)
потерь тепла по условию нет
Q1+Q2=0
c1m1(T-Т1)+ c2m2(T-Т2)=0
-c1m1(T-Т1)= c2m2(T-Т2)
m1= - c2m2(T-Т2)/ c1(T-Т1)= -4200*5*(40-7) / (460*(40-540)) =3.01 =3кг
ответ 3кг
2)
Дано
q =4,6*10^7 Дж/кг -керосин
m1= 800г=0.800кг
кпд=40%(0.4)
с2 - 4200 Дж/кг*С -вода
T2=10 C
T=100 C
p=1000кг/м3 -плотность воды
V2 -?
РЕШЕНИЕ
Керосин сгорает - отдает тепло Q1
Q1=q*m1
потери тепла 40%
остается тепла Q2=Q1*кпд=Q1*0.4
ВОДА поглощает тепло Q2
Q2=c2m2(T-Т2)
m2=Q2/(c2(T-T2))=q*m1*0.4 /( c2(T-T2))=4.6*10^7*0.800*0.4 /(4200*(100-10))=38,94=39 кг
V2=m2/p=39/1000=0.039м3=39л
ответ 39л
