ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Работа и теплота процесса из "Термодинамика " Теплота и работа как качественно отличные формы превращения или передачи энергии. Для уточнения понятий теплоты и работы удобно воспользоваться представлением о не пропускающих вещество теплопроводящей и адиабатической оболочках. [c.20] Представим себе закрытую систему, которая не может механически взаимодействовать с другими системами. При отсутствии электромагнитных сил подходящим примером является система, заключенная в абсолютно жесткую и неподвижную, не пропускающую вещество, но теплопроводящую оболочку так как вследствие неподвижности оболочки система не может смещать другие системы или сама смещаться ими и не может из-за жесткости оболочки изменять свой объем, то она не будет способна к механическому взаимодействию. [c.20] Если рассматриваемая система находится в ином состоянии, чем внешние системы, например имеет другое значение температуры, то при контакте с внешними системами ее состояние (а в общем случае и состояние внешних систем) будет изменяться, пока между ними не установится равновесие. Этот вид равновесия, не связанный с выравниванием давления (а также с выравниванием концентрации или состава) и заключающийся лишь в установлении равенства температур, называется, как это уже известно из предыдущего, тепловым равновесием. [c.20] Представим теперь себе систему, заключенную в адиабатическую оболочку и находящуюся во внутреннем равновесии. Адиабатическая оболочка не является жесткой она не допускает теплообмена, но не препятствует смещению границ системы. Система, находящаяся в адиабатической оболочке, из-за наличия только механических связей взаимодействует с внешними системами чисто механически, действуя на последние с некоторой силой или, наоборот, подвергаясь силовому воздействию с их стороны. [c.20] При равновесном процессе давление внешней среды равно давлению системы, т. е. р = р. [c.20] Интеграл берется ио пути перехода системы из начального состояния в конечное, т. е. по всем состояниям системы в процессе /—2. Соответственно этому величина Ь зависит от пути, по которому система из состояния I переходит в состояние 2, т. е. работа изменения объема является функцией процесса, а не состояния. [c.21] Работа расширения считается положительной, работа сжатия — отрицательной. Работу системы, отнесенную к 1 кг ее массы, называют удельной работой и обозначают I. [c.21] Таким образом, полезная внешняя работа, которая производится, над внешним объектом работы в результате данного процесса, равняется разности работы изменения объема тела и работы проталкивания, т. е. складывается как из работы тела, так и из работы окружаюш,ей среды. [c.21] Ввиду важности этого вывода поясним его на следующем простом примере. Пусть работа производится в условиях действия силы тяжести при расширении газа, находящегося в цилиндре под поршнем (рис. 1.5). [c.21] Следовательно, полезная внешняя работа которая может быть произведена над некоторым внешним объектом работы при расширении газа от начального состояния до конечного, равняется работе расширения газа за вычетом доли работы, затраченной на подъем груза Р к — Ргкх, т. е. [c.22] Работа изменения объема тела при равновесном процессе графически изображается в координатах р — У плоицадью, заключенной между кривой процесса и осью объемов ОУ (рис. 1.6). [c.22] Если тело совершает равновесный круговой процесс (рис. 1.7), то работа произведенная телом за один цикл, будет равна площади цикла, причем если круговой процесс осуществляется по часовой стрелке, работа будет положительной, а если против часовой стрелки — отрицательной. [c.22] Теплота процесса. Термодинамический процесс сопровождается в общем случае как производством работы совершающей процесс системой (телом), так и подводом теплоты к ней от окружающей среды. Величина работы процесса была определена раньше здесь будет рассмотрена теплота процесса. [c.23] Сообщение телу теплоты приводит к изменению его температуры, зависящему от внешних условий, в которых происходит изменение состояния тела, т. е. от характера процесса. [c.23] Отношение количества теплоты dQ, полученного телом при бесконечно малом равновесном изменении его состояния, к произошедшему вследствие этого изменению температуры тела йТ называется теплоемкостью тела в данном процессе-. [c.23] Вернуться к основной статье