Внутренняя энергия системы. Работа и теплота

Таким образом, в изотермическом процессе расширения газа внутренняя энергия системы, преобразованная в работу против внешнего давления, восполняется за счет притока теплоты, В рассмотренном здесь случае обратимого проведения процесса совершенная работа идентична максимальной полезной работе, которая, как показано ниже, равна изменению функции состояния. Минимальная обратимая работа сжатия, необходимая для перевода системы в исходное состояние, равна RT n v2 V]). При необратимом проведении процесса (потери на трение, Др>0) часть полезной работы теряется, переходя в теплоту. В предельном случае расширения газа в вакуум работа не совершается, однако для возвращения в исходное состояние необходима работа по крайней мере не меньшая, чем соответствующая уравнению (200). [c.221]

Следовательно, увеличение внутренней энергии системы равно теплоте, сообщенной системе извне, за вычетом работы, произведенной системой против внешних сил. [c.164]

В отличие от внутренней энергии теплота и работа не являются функциями состояния, а характеризуют только процесс. Соотнощение между теплотой и работой при изменении общего запаса энергии системы устанавливается первым началом термодинамики AU=Q—А, т. е. увеличение внутренней энергии системы равно теплоте, сообщенной системе, за вычетом работы, произведенной системой. [c.34]

Предположим, что некоторая система за счет поглощения теплоты Q переходит из состояния 1 в состояние 2. В общем случае эта теплота расходуется на изменение внутренней энергии системы ДО и на совершение работы претив внешних сил Л Q = Ai/ + Л. [c.159]

Между выделяемым или поглощаемым системой количеством теплоты aQ, количеством производимой или потребляемой системой работы dA и изменением внутренней энергии системы du, согласно первому закону термодинамики, существует зависимость [c.127]

Следует отметить, что первый закон термодинамики не дает возможности найти полное значение внутренней энергии системы в каком-либо состоянии, так как уравнения, выражающие первый закон, приводят к вычислению только изменения энергии системы в различных процессах. Точно так же нельзя непосредственно измерить изменения внутренней энергии в макроскопических процессах можно лишь вычислить эти изменения с помощью уравнения (I, 26), учитывая измеримые величины—теплоту и работу данного процесса. [c.33]

Так как переход теплоты или ее превращение в работу рассматривается как единственный результат процесса, то, очевидно, необходимо, чтобы система, участвующая в теплообмене, возвращалась в результате процесса или совокупности процессов в первоначальное состояние. При таком циклическом процессе внутренняя энергия системы не изменится. [c.79]

Поскольку химическая система внутри металлического сосуда лишена возможности изменять объем, она не может вьшолнять работу типа Р. Если система не способна выполнять какую-либо иную работу, высвобождаемое при реакции количество теплоты оказывается равным повышению внутренней энергии системы [c.19]

Теплота и работа представляют собой различные формы энергии и в рамках определенных границ могут переходить одна в другую. В любом таком процессе энергия сохраняется. Разность между теплотой q, поступившей в систему, и работой выполненной системой над ее окружением, определяется как изменение внутренней энергии, , системы [c.35]

Существует другой способ интерпретации первого закона, имеющий особо важное значение для химии. Будем рассматривать уравнение (15-1) просто как определение некоторой функции, называемой внутренней энергией Е. Напомним, что при нагревании газа он может совершать работу (см. подпись к рис. 15-2), но можно и обратить этот процесс, т.е. совершать работу над газом, сжимая его, и при этом отводить теплоту, выделяемую газом. Наконец, если нагревать газ, не давая ему выполнять работу, то в этом случае происходит повышение температуры газа. И наоборот, если позволить газу, находящемуся под высоким давлением, расширяться и совершать работу, не нагревая его, то в таком процессе обнаруживается охлаждение газа. Подбирая требуемые условия, удается манипулировать величинами дат независимо. За тем, что происходит в каждом случае, удобно следить, если определять изменение внутренней энергии, АЕ, как разность между добавляемым в систему количеством теплоты и выполненной системой работой, как это следует из уравнения (15-1). Если при добавлении в систему некоторого количества теплоты система выполняет в точности эквивалентную работу, внутренняя энергия системы остается неизменной. Когда мы нагреваем газ, но ограничиваем его объем, лишая газ возможности расширяться и вьшолнять работу, внутренняя энергия газа возрастает на величину, равную поступившему в него количеству теплоты. Наконец, если мы используем газ для совершения работы, не поставляя в него теплоту, внутренняя энергия газа уменьшается на величину, равную выполненной работе. Наши обьщенные наблюдения относительно того, что в одних из этих случаев газ нагревается, а в других охлаждается, указывают на связь внутренней энергии и температуры газа. [c.15]

Два перечисленных способа передачи энергии не равноценны. Работа, передаваемая от одной ТС к другой, может быть преобразована в любой вид энергии (кинетической, потенциальной, электрической и т. д.). Теплота затрачивается только на изменение внутренней энергии системы и не переходит непосредственно в другие виды энергии. Поэтому, например, переход работы в теплоту возможен при взаимодействии двух тел (трущиеся поверхности). Переход теплоты в работу осуществляется лишь при взаимодействии трех тел источника тепла — рабочего тела (оно изменяет объем и производит работу) — потребителя работы. [c.11]

В результате взаимодействия системы с окружающей средой происходит обмен энергией между ними, и внутренняя энергия системы V изменяется на величину АП. Такой обмен может происходит в двух формах теплоты и работы. [c.14]

Это объясняется тем, что при растяжении металла увеличиваются средние расстояния между атомами и вследствие этого процесс сопровождается охлаждением (поглощением теплоты), а в результате растяжения каучука происходит в основном лишь распрямление цепей при сохранении средних расстояний поэтому объем и внутренняя энергия системы не изменяются. На растяжение каучука требуется затрата работы, расходуемой на распрямление цепей это сопровождается уменьшением энтропии тела, так как упорядоченность расположения цепей возрастает и выделяется соответствующее количество теплоты. [c.575]

Теплота сгорания в настоящее время и в оригинальных работах, и в справочных изданиях обычно выражается для стандартного состояния исходных веществ и продуктов реакции и относится к 25°С. Теплота сгорания различна в зависимости от условий проведения процесса — при постоянном объеме или при постоянном давлении. В нервом случае она выражает изменение внутренней энергии системы (Дб с = —Qv), а. во втором — изменение энтальпии (дя = -др). При сжигании в калориметрической бомбе по условиям опыта непосредственно определяется величина лис, а затем путем пересчета ДЯс. В оригинальных работах обычно приводят обе величины, в справочных изданиях большей частью только одну из них — ДЯс, так как она непосредственно связана с AH°f. [c.208]

Это уравнение показывает, что работа в термодинамическом процессе может быть получена как за счет теплоты, так и за счет изменения внутренней энергии системы при соответствующих условиях. Следует указать, что для обратимого процесса является максимальной работой. Если работа получается за счет химической реакции, протекающей с изменением числа молей смеси, то максимальная работа может включать работу расширения и работу химических сил, которую определяют как химическое сродство, то есть [c.17]

Внутренняя энергия системы теплота и работа процесса. [c.28]

Песь запас внутренней энергии системы можно мысленно разделить на две части, которые называют свободной и связанной энергией. Под свободной понимают ту часть внутренней энергии, убыль которой равна работе, произведенной системой при изотермическом процессе, а связанной — ту часть внутренней энергии, приращение которой равно теплоте, полученной системой при том же процессе. [c.84]

Теплота и работа — это не энергии в прямом смысле, а формы ее передачи, т. е. энергообмен, происходящий между термодинамической системой и окружающей средой. Являясь потоками энергии, теплота и работа позволяют говорить лишь об изменении энергии. В этом и состоит принципиальное отличие их от внутренней энергии системы. [c.51]

Теплоту и работу измеряют в тех же единицах, что и внутреннюю энергию, так как они служат мерой изменения внутренней энергии системы. [c.52]

Теплота адиабатического процесса, согласно вышеупомянутым условиям, отсутствует Qaд = 0. Тогда, согласно первому закону термодинамики (II.2), увеличение внутренней энергии системы при адиабатическом процессе возможно лишь за счет работы окружающей среды [c.60]

Внутренняя энергия системы и — функция состояния системы, характеризующаяся тем, что ее приращение в любом процессе равно разности теплоты, сообщенной системе, и работы ( Рс У), совершенной системой. [c.17]

Закон Гесса был открыт раньше первого закона термодинамики, однако он вытекает из этого последнего закона. В соответствии с первым законом термодинамйки изменение внутренней энергии системы в результате химической реакции не зависит от пути, по которому идет реакция. Для реакций, идущих при постоянном объеме, работа равна нулю и Ш = д. Поскольку ЬХ1 не зависит от пути реакции, q в этом случае также не зависит от него. Следовательно, тепловой эффект реакции не зависит от пути перехода из начального состояния в конечное при условии, что реакция ведется при постоянном объеме. В том случае, когда реакция протекает при постоянном давлении, уменьшение внутренней энергии системы равно теплоте реакции плюс работа расширения, т. е. Д / = q А. Если различные пути проведения реакции осуществляются при одном и том же давлении, то работа расширения, которая равна произведению давления на увеличение объема системы, во всех случаях одинакова, т. е. не зависит от пути реакции. Поскольку и. 4 не зависят от пути реакции, ц также не зависит от него. Отсюда вытекает вывод тепловой эффект реакции, идущей при постоянном давлении, не зависит от пути проведения реакции. [c.47]

Данное рассуждение обосновывает 01И) тным путем наличие определенной функции состояния системы, имеющей смысл суммарной меры всех движений, которыми система oблaдaeт Предположим, что циклический процесс удалось провести так, что после того как система вернулась к исходному состоянию, внутренняя энергия системы не приняла начального значения, а увеличилась. В этом случае повторение круговых процессов вызвало бы накопление энергии в системе. Создалась бы возможность превращения этой энергии в работу и получения таким путем работы не за счет теплоты, а из ничего , так как в круговом процессе работа и теплота эквивалентны друг другу, что показано прямыми опытами. [c.31]

Энтальпия по физическому смыслу определяет изменение потенциальной энергии системы в адиабатическом процессе. Она также соответствует теплоте процесса, если последний проводится при onst. В общем случае энтальпия определяет энергию такой системы, в которой происходит изменение внутренней энергии и работы расщирения. Действительно, продифференцировав выражение (3.4), получим [c.63]

Поскольку в изолированной системе, т, е, в системе, которая не может обмениваться с другими системами ни веществом, ни энергией, общин запас энергии остается постоянным, то и внутренняя энергия тако11 системы постоянна, т, е, ее изменение равно нулю. Очевидно, что если нет сообщения системы с внешним миром, внутри нее могут происходить лишь процессы, сопровождающиеся взаимным превращением различных видов энергии в эквивалентных соотношениях. Изменение внутренней энергии системы может происходить в результате поглощения или выделения системой теплоты пли выполнения ею работы. [c.84]

Если придать системе некоторое количество теплоты извне, причем объем системы останется постоянным, то сообщенная ей теплота пойдет только на увеличение внутренней энергии, которое выразится в повышении температуры, в изменениях агрегатного состояния, в химических превращениях и т. п. Если же объем системы может изменяться, то наряду с поглощением или выделением теплоты система может совершать механическую работу (расширение) или над ней мол ет совершаться работа (сжатие), причем сообщаемая системе 1Сплота расходуется на увеличение внутренней э[1ергии и не совершает работы расширения. Увеличение внутренней энергии системы в любом процессе равно количеству сообщаемой системе теплоты за вычетом совершенной системой работы. [c.84]

Теплота расходуется на увеличение внутренней энергии системы и на совершение работы. При набухании увеличивается давление, относительно которого уравнение (VI. 69) принимает вид (при Т = onst). [c.317]

Смотреть страницы где упоминается термин Внутренняя энергия системы. Работа и теплота: [c.49] [c.29] [c.591] [c.302] [c.54] [c.161] [c.7] [c.189] [c.189] [c.206] [c.44] [c.87] [c.106] [c.58] [c.107] [c.62] [c.244] [c.52] [c.302] [c.302]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология