Количество теплоты как функция процесса

Изменить внутреннюю энергию тела можно и, не совершая механическую работу, а обеспечив, например, тепловой контакт с каким-либо телом, имеющим другую температуру. В этом случае происходит теплообмен, при котором тепловая энергия самопроизвольно передаётся от более нагретого тела к менее нагретому до тех пор, пока температуры тел не сравняются. Известно три способа теплообмена: теплопроводность, конвекция и излучение. (Такой способ теплообмена как конвекция, возможен только в газах и жидкостях, поскольку суть этого способа в том, что более нагретые газ или жидкость имеют меньшую плотность и всплывают, перенося с собой энергию в вертикальном направлении). Во всех этих случаях изменяется внутренняя энергия тела без совершения механической работы. Для характеристики теплообмена используют понятие «количество теплоты».

Количество теплоты представляет собой энергию, которая передаётся от одного тела к другому при их контакте или путём излучения без совершения механической работы.

При передаче количества теплоты происходит обмен энергией, а, следовательно, совершается работа, но не макроскопическими упорядоченно движущимися телами, а беспорядочно движущимися микроскопическими частицами. Если при теплообмене между телами была передана очень малая энергия, то говорят о передачи элементарного количества теплоты, которое обозначают . Количество теплоты переданное телу (системе) при конечном процессе определяют путём интегрирования элементарного количества теплоты: .

Для изменения внутренней энергии системы, представляющей собой идеальный газ, на заданную величину , требуется разное количество теплоты, в зависимости от процесса передачи, поэтому количество теплоты Q является функцией процесса.

Количество теплоты, как и работа, в СИ измеряется в джоулях (Дж). Однако широко используют и такую единицу измерения как калория или килокалория. Килокалория равна количеству теплоты, подвод (или отвод) которого вызывает нагревание (охлаждение) 1 кг воды при атмосферном давлении на 1 К. Связь между 1 Дж и 1 ккал: 1 ккал = 4186,8 Дж.

Дата добавления: 2014-01-05