ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Внутренняя энергия системы. Работа и теплота из "Термодинамика" До сих пор мы рассматривали свойства систем в термодинамически равновесном состоянии, когда ни один параметр системы со временем не изменяе1ся и внутри системы нет никаких макроскопических движений. [c.23] Всякая термодинамическая система состоит из огромного числа частиц. Энергия этих непрертлвно движущихся и взаимодействующих частиц называется энергией системы. [c.24] В термодинамике не рассматриваются лпижепие сисгемы как целого и изменение ее потенциальной энер ии при гаком движении, поэтому энергией сисгемы является ее внутренняя энергия . В сгагистической физике внутренняя энергия системы состоит из энергии разных видов движения и взаимодействия входящих в систему частиц энергия поступательного и вращательного движений молекул и колебательною движеиия атомов, энергия молекулярного взаимодействия, внутриатомная энергия заполненных электронных уровней, внутриядерная энергия и др. [c.25] Внутренняя энергия и является внутренним параметром и, следовательно, нри равновесии зависиг 01 внешних параметров а, и температуры 7 и -и ( /ь а Т). [c.25] При взаимодействии термодинамической системы с окружающей средой происходиг обмен энергией. При Э10м возможны два разл1гчных способа передачи энергии от системы к внешним телам с изменением внешних параметров системы и без изменения этих параметров. [c.25] О некоторых парадоксальных свойствах таких систем см 32. [c.25] С молекулярно-кинетической точки зрения теплота связана с движением атомов н молекул, из которыч состоят тела она представляет собой микрофизическую форму передачи энергии 01 одного тела к другому путем непосредственного молекулярного взаимодействия, т, е. посредством обмена энергией между хаотически движущимися частицами обоих тел. Работа в отличие от теплоты представляет собой макроскопическую упорядоченную форму передачи энергии иу1ем взаимного действия тел друг на друга. [c.26] Если система не обменивается с огаужающими телами ни энергией, ни веществом, то она, как уже й.1ло сказано, называется изолированной или зо-шнутой если же система имеет такой обмен, то она называется открытой. Система, не обменивающаяся с другими телами веществом, но обменивающаяся энер ней, называется накрытой, а не обменивающаяся энергией только в форме теплоты — адиабатно изолированной или адиабатной системой. [c.26] Принято считать работу IV положительной, если она совершается системой над внешними телами, а количество теплоты О считается положительным, если энергия передается системе без измеиешя ее внешних параметров . [c.27] При неравновесном бесконечно мaJюм изменении параметра а работа 5РК р. совершаемая системой, также равна SfV p=A pda p. [c.27] Приведем примеры выражений для элементарной работы, совершаемой системой в некоторых случаях. [c.27] Входящие в уравнеиия термодинамики Q и Я означают, как следует из iipe.au-iyiii io, не способ передачи, а энергию, полученную системой соответствующим способом часто их, однако, называют просто теплотой и работой и говорят о превращении теплоты в работу и наоборот. [c.27] Поляризация диэлектрика в электрическом поле связана с определенной работой. В зависимости от характера задачи (что определяет выбор различных независимых переменных, характеризующих состояние диJлeктpикa в электрическом поле) эта работа разная и для ее вычисления приходится пользоваться различными выражениями (см. 51). [c.28] Это особе[ НО хорошо ви ю иа примере расширения юш ежа ИЯ 1аза. При неравновесном расширении аза внешнее давление р меньше исходного равновесного давления р газа, поэтому р ЛУ рЛУ. При неравновесном сжатии, наоборот, внешнее давление р больше равновесного давления, и так как работа в этом случае отрицательна, то и здесь р У рЛУ. [c.29] В общем случае для любого неравновесного процесса эту теорему о максимальной работе при равновесных процессах можно доказать лишь иа основании второго начала термодинамики. [c.29] Вернуться к основной статье