Формы обмена энергией

Теплота и работа. Основным неотъемлемым свойством материи является движение, без которого немыслимо само понятие материи. Мерой движения служит энергия, которая в зависимости от вида движения принимает различные формы. Взаимодействие тел проявляется в обмене движением, т. е. энергией. Наиболее важные для химии формы обмена энергией между телами—теплота и работа. [c.39]

Наоборот, невозможно реализовать ни один процесс, в котором обмен энергией совершался бы только в организованных макроскопических масштабах, т. е. только в форме работы. Тепловое движение частиц в любой системе существует, и поэтому неизбежен обмен энергией также и в форме теплоты. Например, всякое макроскопическое механическое перемещение обязательно сопровождается трением, а это, очевидно, и означает участие тепловой формы обмена энергией при механических процессах. Второй пример связан с процессом, состоящим из организованного макроскопического перемещения в системе электрических зарядов от мест с более высоким электрическим потенциалом к меньшему. Этот процесс называется электрическим током. Но электрический ток сопровождается выделением так называемого джоулева тепла, т. е. и в этом случае неизбежен обмен энергией в форме теплоты. [c.12]

Теплота и работа рассматриваются в термодинамике как количественные характеристики двух форм обмена энергией между системой и окружающей средой. [c.20]

Теплота и работа рассматриваются в термодинамике как количественные характеристики двух форм обмена энергией между телами (системой) и окружающей средой. При этом теплота характеризует обмен энергией в форме кинетической энергии теплового, т. е. хаотического, движения частиц (атомов, молекул, электронов и т. п.), а работа — в форме кинетической энергии направленного, упорядоченного движения частиц. [c.47]

ФОРМЫ ОБМЕНА ЭНЕРГИЕЙ СИСТЕМЫ С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ [c.11]

Таким образом, ни теплота, ни работа не являются видами энергии. Это формы обмена энергией системы со средой. Нельзя говорить тепловая энергия , запас теплоты , запас работы . [c.11]

Проведенный анализ понятий теплота и работа позволяет сделать вывод, что в некотором отношении эти две формы обмена энергией неравноценны. В самом деле, легко себе представить и осуществить реальный процесс перехода системы из одного состояния в другое, при котором не совершается никакой работы, другими словами, процесс, при котором система обменивается энергией с окружающей средой только через молекулярное движение, т. е. в форме теплоты. Для этого достаточно, например, окружить систему, заключенную в жесткую оболочку, средой с более высокой температурой, т. е. с более интенсивным тепловым движением молекул. [c.12]

В известном смысле можно рассматривать термодинамику как некоторое обобщение механики, так как в термодинамике при переходе системы из одного состояния в другое учитываются обе формы обмена энергией и теплота, и работа. Однако в термодинамике часто вводится представление о том, что система [c.12]

Формы обмена энергией системы с окружающей средой [c.459]

Работа и теплота являются количественными характеристиками двух форм обмена энергией между системой и окружающей средой. Работа процесса — это энергия, передаваемая одним телом другому при их взаимодействии, ие зависящая от температуры этих тел и не связанная с переносом вещества от одного тела к другому. [c.17]

Однако этим их сходство ограничивается. Работа есть макро-физическая, т. е. упорядоченная, форма передачи энергии от системы, совершающей работу, к системе, над которой она совершается теплота же является микрофизической, т. е. неупорядоченной, формой обмена энергии между системами вследствие хаотического (теплового) движения частиц. Работа может быть направлена на пополнение запасов любого вида энергии (электрической, магнитной и т. д.) теплота без преобразования ее в работу может пополнять только запас внутренней энергии. [c.34]

Природа необратимости заключается в том, что всякий процесс, протекающий с конечной скоростью, т. е. с конечным отклонением системы и внешней среды от состояния равновесия, связан с потерями энергии за счет трения, теплообмена и других форм обмена энергией с внешней средой. Чем медленнее протекает процесс, т. е. чем меньше отклонение состояния системы и окружающей среды от равновесного, тем меньше эти потери. Если система и окружающая среда находятся в равновесии и изменение их состояния происходит путем последовательных бесконечно малых изменений состояния внешней среды, то протекающий при таких условиях процесс называется обратимым. Характерными особенностями таких процессов является бесконечно малая движущая сила, бесконечно большая длительность, отсутствие каких-либо потерь и равная вероятность протекания прямого и обратного процессов. [c.15]

При постоянных составе и давлении единственной формой обмена энергией между отдельными частями системы является передача тепла. [c.15]

ФОРМЫ ОБМЕНА ЭНЕРГИЕЙ [c.9]

В соответствии с различными формами движения материи и различными видами энергии существуют различные формы обмена энергией (передачи энергии) — формы взаимодействия. [c.9]

Теплота. Форма обмена энергией, соответствующая хаотическому, беспорядочному, неорганизованному движению микрочастиц, составляющих систему, называется теплообменом, а количество энергии, переданное при теплообмене, называется количеством теплоты или просто теплотой. В связи с этим часто кинетическую энергию беспорядочного движения микрочастиц называют тепловой энергией, а такую форму движения материи — тепловой. Теплообмен не связан с изменением положения тел, составляющих термодинамическую систему, и состоит в непосредственной передаче энергии молекулами одного тела молекулам другого при их контакте. Такой обмен энергией происходит между телами, имеющими разную температуру. [c.10]

Степенью свободы называется способность системы обмениваться "энергией с окружающей средой в какой-либо определенной форме. Род степени свободы соответствует форме обмена энергией (роду взаимодействия тепловому, механическому, электрическому и т. п.). Число степеней свободы равно числу тех различных форм, в которых [c.10]

Существует другой, не формальный принцип, который позволяет из всех функций состояния системы выделить группу физических величин, выполняющих особую роль в качественном и количественном описании процессов обмена энергией между системой и окружающей средой. Прежде всего выделим те физические величины, по значению которых можно судить о наличии взаимодействия между системой и средой. Научный опыт показывает, что каждой форме обмена энергией (каждой степени свободы) в системе соответствует своя, специфическая величина, которая обязательно изменяется при наличии обмена энергией в данной форме и остается постоянной при отсутствии взаимодействия данного рода. Чрезвычайно важным является то, что эти специфические величины не изменяются под воздействием других, чуждых данной величине, формах обмена энергией . [c.15]

Физические величины, изменяющие свое значение при наличии обмена энергией в определенной форме и сохраняющие свое значение при отсутствии этой формы обмена энергией (хотя бы обмен энергией в иных формах и происходил), называются координатами состояния системы. Изменение соответствующей координаты состояния является признаком наличия взаимодействия данного рода. [c.15]

Другая группа физических величин, по-своему характеризующая взаимодействия, получила название потенциалов. Потенциалом в термодинамике называют физическую величину, различие значений которой внутри системы и в окружающей среде приводит к возникновению обмена энергией. Каждой форме обмена энергией (каждой степени свободы) соответствует свой потенциал. [c.17]

Теплота. Подробное изучение различных форм обмена энергией показало, что не только количество механической работы, но и ко- [c.27]

Рассмотренные явления свидетельствуют о качественной неравноценности теплоты и работы как форм обмена энергией. Эта неравноценность проявляется только в необратимых процессах. Теплота является как бы низшей, менее совершенной формой обмена энергией, в которую при малейшей возможности (неравновесности процесса) самопроизвольно превращается работа. [c.53]

В него входят такие параметры, как температура и теплота — характеристики молекулярно-кинетических свойств системы (температура — мера интенсивности теплового движения молекул, теплота — неупорядоченная форма обмена энергии между различными частями системы вследствие хаотического движения частиц). Следовательно, возрастание энтропии в самопроизвольных процессах отражает закономерные изменения в молекулярном состоянии системы. [c.113]

Абсолютные значения 1/ и 1/2 неизвестны, поэтому можно судить только о суммарном изменении внутренней энергии системы и, по обмену внутренней энергии системы с внешней средой и таким формам обмена энергией, как теплота и работа. [c.115]

Несмотря на указанную принципиальную неравноправность двух форм обмена энергией, в науке принято, абстрагируясь от неизбежности проявления теплового движения, рассматривать также некоторые процессы, в которых не учитывается тепловое движение частиц. Так, в механике определяют понятие работа как перемещение некоторой макроскопической массы под действием сил, полностью пренебрегая тем, что подобное механическое перемещение в реальной природе неизбежно сопровождается тепловым двинсением частиц. [c.12]

Молекулы представляют собой частицы вещества, состоящие из атомов, соединенных друг с другом химическими связями. Представление о молекулах впервые было введено в химии в связи с необходимостью отличать молекулу как наименьшее количество вещества, вступающее в химические реакции, от атома как наименьшего количества данного элемента, входящего в состав молекулы. В физике предположение о существовании молекул было введено для объяснения термодинамических и кинетических свойств жидкостей и газов. Оформление молекулярных воззрений в научную теорию принадлежит М. В. Ломоносову. Развивая атомистические идеи, основанные на понятии о молекуле как частице вещества, являющейся носителем eroi физических и химических свойств, он открыл закон сохранения материи и количества движения, вскрыл природу теплоты, установил, что теплота связана с движением молекул и является одной из форм обмена энергией между телами, доказал, что давление газа на стенки возникает в результате удара отдельных молекул, предсказал существование нуля Кельвина температуры, положил начало развитию атомистической химии и молекулярно-кинетической теории в физике, поставил вопрос о познании строения молекул. [c.113]

Теплота. Помимо макрофизической формы передачи энергии — работы существует также и микрофизическая, т.е. осуществляемая на молекулярном уровне форма обмена энергией между системой и окружающей средой. Мерой количества энергии, переданной микрофизическим путем, служит теплота. [c.36]

Процесс 1 отвечает упругим столкновениям, в ксторых не меняются Квантовые состояния частиц А (/) и В (/), а изменяются только векторы скоростей их движения. Процесс 2 отвечает неупругим столкновениям, когда наряду со скоростями меняются и квантовые состояния частиц А и В. К таким процессам относятся различные формы обмена энергии колебательного, вращательного и электронного движений. Процесс 3 отвечает столкновениям, сопровождающимся химической реакцией, когда происходит перераспределение атомов с образованием новьо частвд С и О. [c.63]

В термодинамике работа — это форма обмена энергией между термодинамической системой и внешней средой. Энергия является в этом смысле внутренним параметром и не входит в число обобщенных координат, учитываемых при вьшислении работы. В связи с этим уравнение (3.3.1) может быть представлено в форме dU = )W+ >Q, где 51 — элементарная работа процесса, 5Q — энергия, переданная в форме теплоты. Знак 5 означает, что 8JV и 5Q не являются полными дифференциалами, т. е. приращения функций зависят от условий, при которых совершается процесс. Условия протекания процесса, или набор параметров состояния которые при этом контролируются или регулируются определяют вид характеристической функции состоя ния, через которую может быть выражена работа обра тимого процесса. С математической точки зрения, кон тролируемые параметры — это параметры, выбранные в качестве независимых переменных, характеризующих состояние системы и изменение ее состояния на всех этапах процесса. Число независимых переменных равно числу степеней свободы системы, которое определяется правилом фаз Гиббса. Это число меньше, чем количество параметров состояния, через которые можно описать состояние системы, на число дополнительных связей, налагаемых на систему, т. е. на величину, равную числу уравнений, связывающих между собой параметры состояния. [c.573]

Работа. Наиболее наглядной формой обмена энергией, соответствующей мех анической форме движения материи, является механическая работа. Она производится при перемещении тела под действием механической силы. Без механического движения (перемещения в пространстве) работы быть не может. В количественном отношении механическая работа является мерой обмена механической формой движения, или мерой энергии, передаваемой в механической форме. Другими словами, количество механической работы представляет собой количество энергии, переданной в форме механической работы. В соответствии с другими формами движения материи различают и другие виды работ электрическую, химическую и т. д. [c.9]

Таким образом, теплообмен и работа являются формами обмена энергией, а количество теплоты и количество работы являются мерами передаваемой энергии. Разница между ними состоит в том, что теплота является формой передачи микрофизического, неупорядоченного движения частиц (и, соответственно, энергии этого движения), работа же представляет собой форму передачи энергии упорядо-че ого, организованного движения материи. [c.10]

Часто говорят — теплота (или работа) подводится к системе или отводится от нее. Однако это не совсем строгое выражение и, употребляя его, не следует забывать, что подводится и отводится не теплота и работа, а энергия. Будучи формами обмена энергией (формами взаимодействия) системы с окружающей средой, теплообмен и работа не могут быть связаны с каким-либо определенным со-е янием системы, в отличие от таких величин, как, например, давление, температура, внутренняя энергия. Поэтому следует избегать употреблять такого рода варажения, как тепло содержится или запас-тепла . [c.10]

Обмен энергией между телами может быть осуществлен путем теплообмена и совершения работы. Теплообмен является молекулярно неупорядоченной (микрофизической) формой обмена энергией, в то время как совершение работы есть молекулярно упорядоченная (макрофизическая) форма обмена энергией. [c.81]