Внутренняя энергия системы изменение

Можно показать, что для изохорно-изотермических процессов тепловой эффект равен изменению внутренней энергии системы [c.182]

Изменение внутренней энергии системы представляет собой изменение а) кинетической энергии поступательного и вращательного движения молекул, б) сил притяжения и отталкивания между молекулами, в) внутримолекулярной вибрации и вращения отдельных атомов и электронов в молекуле и т. п. В случае идеальных газовых систем, при чисто физических процессах, изменение внутренней энергии состоит лишь в изменении кинетической энергии молекулярного движения, т. е. в изменении температуры газа. [c.67]

Математическое выражение первого закона термодинамики показывает, что закон этот дает только количественную характеристику одного из свойств тепловой и внутренней энергии системы эквивалентность перехода их в работу и, наоборот, работы в тепловую и внутреннюю энергию. Однако этот закон не выявляет направленности процесса, т. е. не дает качественной характеристики проявления тепловой энергии. Эту вторую сторону важнейшего свойства тепловой энергии — направленность ири переходе ее в работу или в другой вид энергии — устанавливает второй закон термодинамики, на котором мы остановимся ниже (стр. 158). При расчете технологических процессов исключительно большое значение имеют процессы, связанные с расширением или сжатием газа. Если в подобного рода процессах под влиянием внешнего давления Р происходи г изменение объема данной системы от Vi до V2, то работа, совершаемая ею, равна [c.67]

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]

Сформулируем еще раз полученный результат. Полный запас энергии системы (внутренняя энергия ее) в результате циклического процесса возвращается к исходному значению, т. е. в н у т-ренняя энергия системы, находящейся в данном состоянии, имеет одно определенное значение и не зависит от того, каким изменениям система подвергалась перед тем, как прийти к данному состоянию. Иными словами, внутренняя энергия системы [c.31]

Изменение внутренней энергии системы определяется выражением (I, 26) для кругового процесса справедливо выражение (I, 3). При бесконечно малом изменении некоторых свойств (параметров) системы внутренняя энергия системы изменяется также бесконечно мало. Это—свойство непрерывной функции. [c.32]

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]

При химических превращениях происходит изменение внутренней энергии системы, обусловленное тем, что внутренняя энергия продуктов реакции отличается от внутренней энергии прореагировавших веществ. [c.56]

Рассмотрим равновесный переход одного моля вещества из одной фазы (1) в другую (2), совершающийся при постоянных давлении и температуре. Соответствующее изменение внутренней энергии системы равно (производится только работа расширения) [c.138]

Поскольку внутренняя энергия системы есть функция ее состояния, то, как уже было сказано, прирост Рис. I. 1. Схема кругопаго внутренней энергии при (циклического) процесса. бесконечно малых изменениях параметров состояний системы есть полный дифференциал функции состояния. Разбивая интеграл в уравнении (I, 2) на два интеграла по участкам пути от состояния [c.32]

Протекание химической реакции сопровождается изменением внутренней энергии реагирующих систем. Если внутренняя энергия системы уменьшается (Аи<.0), то реакция протекает с выделением энергии (экзотермические реакции). Если же внутренняя энергия системы возрастает (Д(У>0), то процесс сопровождается поглощением энергии из внешней среды (эндотермические реакции). [c.73]

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]

Согласно первому закону термодинамики, а) энергия системы всегда постоянна, б) изменение внутренней энергии системы постоянно, [c.592]

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]

Изменение внутренней энергии Ди - изменение запаса энергии химической системы при постоянном объеме [c.64]

Величины 5 , характеризующие воздействие окружающей среды на систему и определяющие изменение ее внутренней энергии, называют количествами воздействия [9]. Тогда изменение внутренней энергии системы представляется в виде интегрального закона сохранения и превращения энергии [c.14]

При изохорном процессе (V = onst), поскольку изменения объема системы не происходит, Л = 0. Тогда переходу системы из состояния 1 в состояние 2 отвечает равенство = U2 — 1 = = At/. Таким образом, если химическая реакция протекает при постоянном объеме, то выделение или поглощение теплоты Qv связано с изменением внутренней энергии системы. [c.159]

В уравнениях математического описания реакционных процессов в реакторах с мешалками использованы следующие условные обозначения информационных переменных а, Ь, с — стехиометрические коэффициенты А, В. С — реагирующие вещества С — концентрация компонента Ср —удельная теплоемкость потока реакционной массы Е — энергия активации fi — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой реактора — площадь теплообмена между стенкой реактора и хладагентом в рубашке Рз — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой змеевика 4 —площадь теплообмена между стенкой змеевика и теплоносителем в змеевике G — массовый поток вещества ДС — изменение массового потока реагента за счет диффузии и конвекции А — удельная энтальпия ДЯг — тепловой эффект реакции при постоянном давлении при превращении или образовании 1 кмоль компонента — длина змеевика т —число компонентов реакции Ai — молекулярная масса реагента п —порядок реакции /V —число молей Qnp —скорость подвода энергии (тепла) Qot — скорость потока энергии (тепла) в окружающую среду R — газовая постоянная Т — абсолютная температура — температура / — общая внутренняя энергия системы, [c.67]

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]

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]

Зависимость (212.2) может быть представлена графически в трехмерном пространстве или в виде изоэнергетических линий в двухмерной системе координат п и гг. Расчет энергии такой системы, состоящей из 3 ядер и 3 электронов, был сделан методом МО ССП с расширенным базисом. На рис. 188 приведены результаты одного из таких расчетов. Изоэнергетические линии системы вычерчены при изменении п и гг. Диаграмма подобна топографической карте. Рассмотрим, как будет изменяться внутренняя энергия при столкновении молекулы АВ с атомом С. Внутренняя энергия исходного состояния молекулы АВ (На) принята равной —440 кДж/моль, энергия атома С (атома Н) — равной нулю. Пусть кинетическая энергия поступательного движения молекулы АВ и атома С по линии, соединяющей центры атомов, будет равна (,. Примем за исходное состояние системы состояние, обозначенное на рис. 188 точкой 1. В этом состоянии атом С находится на расстоянии г% =2 10 м. Энергия межмолекулярного взаимодействия между АВ и С невелика, поэтому внутреннюю энергию системы можно принять равной энергии исходного состояния. При приближении атома С к молекуле АВ преодолеваются силы отталкивания между одноименно заряженными ядрами атомов В и С. Внутренняя энергия системы при этом возрастает. Точка, характеризующая состояние системы, будет двигаться по линии минимальных энергетических градиентов, изображенной на рис. 188 пунктиром. В интервале между точками 2 ж 4 система находится на перевале, разъединяющем исходное и конечное состояния. На вершине энергетического барьера, в точке <3, при г = гг, атомы А и С энергетически тождественны. Система находится в переходном состоянии (см. 210). Однако в состоянии атомов А и С есть существенное различие. Атом С продолжает движение по направлению к атому В за счет кинетической энергии поступательного движения, а атом А совершает колебательное движение относительно атома В. На вершине потенциального барьера возникает взаимодействие в форме притяжения между атомом С и молекулой АВ, обусловленное обменным взаимодействием энергетических уровней молекулы АВ и атома С. В точке 4 система находится в состоянии мо-кулы ВС и атома А. На пути от точки 4 к точке 5 энергия отталкивания переходит в энергию поступательного движения молекулы ВС и атома А. Внутренняя энергия системы уменьшается до энергии конечного состояния (молекулы ВС и атома А), равной —440 кДж/моль. [c.570]

В этом случае необходимо принять какую-либо схему разрушения балки с появлением некоторого числа пластических шарниров. Каждой выбранной схеме разрушения соответствует определенная нагрузка. Истинная схема разрушения, очевидно, соответствует наименьшей предельной нагрузке. Предельную нагрузку по каждой схеме разрушения определяют из условия равенства изменения внутренней энергии системы и работы внешних сил при достижении предельного равновесия-. [c.255]

Проиллюстрируем применение кинематического метода при определении предельной нагрузки для тонкостенной цилиндрической обечайки, подверженной действию внутреннего давления. Предположим, что под действием внутреннего давления обечайка получила в стадии предельного равновесия некоторую деформацию, обеспечивающую в окружном направлении напряжения по всей длине обечайки, равные пределу текучести, а в месте сопряжения обечайки с днищем образовался пластический щарнир. Обозначим приращение радиуса оболочки через у (рис. 4.15), а угол поворота меридиана в месте сопряжения оболочки с днищем через 0. Тогда изменение внутренней энергии системы [c.256]

Химическая реакция сопровождается выделением или поглощением тепла. В соответствии с первым законом термодинамики тепловой эффект химической реакции О при постоянном давлении равен изменению внутренней энергии системы ДС/ и работы А, совершаемой системой при изменении ее объема (расширение или сжатие) в результате химической реакции [c.622]

Тепловой эффект химической реакции при постоянном объеме, численно равный изменению внутренней энергии системы, принято называть теплотой реакции. [c.623]

Величину Я называют энтальпией. Энтальпию можно рассматривать как энергию расширенной системы. Таким образом, если при нзохорном процессе энергетический эффект реакции равен изменению внутренней энергии системы Q / = АС/, то в случае изобарного процесса он равен изменению энтальпии системы = ЛЯ. [c.160]

Особо важное значение в химических процессах имеет термодинамический потенциал, т. е. изменение свободной энергии системы (А/ ). Выражая собой ту часть внутренней энергии системы, которая способна превращаться в полезную работу, величина ДР данного химического процесса служит тем самым мерой химического сродства реагирующих компонентов, т. е. мерой их реакционной способности. Чем больше абсолютная величина изменения свободной энергии или, что то же, чем больше значение максималыюи работы данного химического процесса, тем полнее они вступают между собой в химическое взаимодействие. Если мы говорим, что данные вещества реагируют между собой недостаточно энергично, то это означает, что они имеют небо,пьшое изменение свободной энергии в наблюдаемом процессе химического взаимодействия или, что то же, максимальная работа, которую требуется затратить на этот процесс, очень велика [c.167]

Обычно изменение впутреппей энергии измеряют ири переходе системы из одного состояния в другое пли определяют избыток внутренней энергии системы в даппом состоянии по сравнению с энергетическим запасом ее в каком-либо стандартном состоянии. [c.6]

Внутренняя энергия зависит от состояния вещества. Изменение внутренней энергии системы ЛО ири том или ином процессе можно определять. Пусть в результате какого-нибудь процесса систсма переходит из начального состояния 1 в конечное состояние 2, совершая при этом работу А и поглощая нз внешней среды тепг.оту О . Ясно, что виутренияя энергня системы уменьшится на величину Л, возрастет на величину (Э и в конечном состоянии будет равна [c.195]

Рассмотрим закрытую ТС. Небольшое количество подведенного к ней тепла oQ затрачивается на элементарное изменение внутренней энергии системы dU и совершение системой небольшого количества механической работы oLuex- [c.11]

Уравнения тепловых балансов отражают шязь между изменением внутренней энергии системы и количеством подводимого тепла [c.74]

Физический смысл этого уравнения заключается в том, что общий запас энергии изолировапной системы является величиной постоянной, а разн(ица между механической (и тепловой энергией расходуется на изменение внутренней энергии (системы В загаиоимостти от характера процесса внутренняя элерпия системы может увеличиваться или уменьшаться. [c.9]

Закон сохранения энергии является всеобщим законом природы он применим как к микросистемам, так и к макросистемам. Все попытки ученых, стоящих на позициях идеализма, опровергнуть закон сохранения энергии оканчивались крахом. Последняя такая попытка была предпринята в 1936 г. Шенкледом на основании опытов по исследованию Комптон-эффекта, которые, как показали дальнейшие исследования, оказались ошибочными. Абсолютное значение внутренней энергии не может быть определено. В связи с этим при рас-счетах всегда оперируют ее изменением — II1 = А11, где О1 и Уг — значения внутренней энергии в начальном и конечном состояниях системы соответственно А — конечное изменение свойства системы (здесь конечное изменение внутренней энергии). Бесконечно малое изменение внутренней энергии будем обозначать через (11/. Так как внутренняя энергия является функцией состояния, то йИ будет и полным дифференциалом. Величина А.11 (И1) считается положительной, если внутренняя энергия системы при протекании в ней процесса возрастает, и отрицательной, если убывает. [c.186]

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]