Студопедия

КАТЕГОРИИ:



Мы поможем в написании ваших работ!

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Мы поможем в написании ваших работ!

Внутренняя энергия термодинамической системы


Кроме термодинамических параметров P,V и T термодинамическая система характеризуется некоторой функцией состояния U, которая называется внутренней энергией.

Если обозначить полную энергию макросистемы через Е, кинетическую и потенциальную энергию системы в целом через ЕК и ЕР, то полная энергия Е системы бу­дет равна:

. (4.3.8)

Сумма энергий ЕК и ЕР называется внешней энергией системы, а составляющая U полной энергии системы — энергией покоя, или внутренней энергией. В термодинамике движение систе­мы как целого обычно не рассматривается, поэтому энергией системы оказывается ее внутренняя энергия U. Внутренняя энергия — внутренний параметр термо­динамической системы. Она может изменяться только при взаимодействии системы с внешними телами. В изоли­рованной системе, а также вне силовых полей, внутренняя энергия, как сле­дует из закона сохранения энергии, не меняется. Это условие можно написать в виде:

U = const.

Это означает, что внутренняя энергия однозначно опре­деляется состоянием системы: каждому состоянию сис­темы присуще только одно значение энергии. Изменение энергии при переходе системы из одного состояния в другое описывается соотношением

и не зави­сит от того, какие состояния принимала система в проме­жутке между начальным и конечным состояниями.

Считается, что изменение энергии не зависит от пути, по ко­торому система переходит из одного состояния в другое, а определяется только параметрами начального и конеч­ного состояний. Величины, обладающие таким свойством, называются функциями состояния. Внутренняя энергия — функция состояния системы.

Внутренняя энергия системы — параметр, подчиняю­щийся закону аддитивности: энергия системы равна сум­ме энергий частей, составляющих систему.

Как можно изменить внутреннюю энергию системы?

С точки зрения термодинамики существуют два принципиально различ­ных взаимодействия системы с внешними телами и, следовательно, два спо­соба изменения состояния.

 
 

Первый способ — совершение системой работы. Например, поршень перемещается в цилиндре (рис. 4.3.4) на расстояние под действием силы F. При этом совершается работа (в обычном механическом смысле), равная



(4.3.9)

Рис. 4.3.4.Поршень совершает работу

 

Второй способ изменения состояния системы — осу­ществление теплообмена между системой и внешними телами. Первый способ связан с изменением внешних параметров систе­мы, второй способ не связан с изменением внешних па­раметров системы. При том и другом взаимодействии происходит обмен энергией между системой и внешними телами.

Количество энергии, переданное системой (системе) в процессе расширения или сжатия газа, называют работой А. Работу А принято считать положительной, если при этом энергия переда­ется от системы внешним телам (работу совершает си­стема). В противном случае величина работы А считается отри­цательной (работа совершается над системой).

Количество энергии, переданное системой (системе) в процессе теплообмена, называют количеством теплоты, или теплотой Q. Теплота Q счита­ется положительной, если она передается от внешних тел к системе, и отрицательной, если она передается от системы внешним телам.

Передачей энергии путем совершения работы и путем теплообмена обусловлены все процессы, происходящие с термодинамической системой. Такая передача энергии не должна сопровождаться переходом вещества от внеш­них тел к системе или от системы к внешним телам.

Таким образом, изменение внутренней энергии можно описать уравнением:

где - работа, совершаемая над системой; . Здесь А – работа, совершаемая самой системой над внешними телами.

Работу А можно вычислить по изменениям параметров самой системы. (см.ниже).

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Законы и уравнения термодинамики идеального газа | Первое начало термодинамики

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 911; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:

  1. Архитектура системы.
  2. Б. Внутренняя политика Александра I. Вопрос о конституции. Усиление политической реакции
  3. Б. Регентство царевны Софьи, ее внутренняя и внешняя политика (1682—1689)
  4. Билет 32 Понятие конденсатора. Электроемкость конденсатора энергия заряженого конденсатора.
  5. Билет №8: Внутренняя и внешняя среда организации
  6. Борьба против оппозиции внутри самой советской системы.
  7. В режиме стоячих волн энергия вдоль линии не передается и на каждом участке линии происходит только обмен энергией между электрическим и магнитным полями.
  8. В. Внутренняя активность лекарственных веществ. Понятие об агонистах и антагонистах рецепторов
  9. Внешняя и внутренняя политика СССР в послевоенный период. СССР и мировое сообщество
  10. Внешняя и внутренняя среда организации
  11. Внешняя и внутренняя среда организаций. Основные элементы организационной культуры
  12. Внешняя и внутренняя среда функционирования предприятия

studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.