ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Изменение внутренней энергии газа в процессах из "Теоретические основы теплотехники " Под внутренней энергией газа в термодинамике понимается энергия движения и положения его молекул. Величину этой энергии принято измерять в тепловых единицах, т. е. в килокалориях, и обозначать через и — для одного килограмма тела, или через и — для произвольного количества тела — для О [кг]. [c.40] В каждом своем состоянии тело может иметь только одно значение внутренней энергии. [c.40] Если бы тело в каком-либо состоянии. могло иметь не одно, а, налример, два различных значения внутренней энергии, то возможно было бы отнять от тела разность этих энергий, причем состояние т ,та ке изменилось бы иными словами, от такого тела можно было бы получить некоторое количество энергии, не изменяя его ссстояпня, т. е. из-ничего, а это невозможно по закону сохранения энергии. [c.40] Таким образом, внутренняя энергия является функцией состояния тела и ее значение должно определяться значениями тех же параметров, которыми определяется и состояние тела, т. е. значениями его температуры t и давления р или объема V. [c.40] Так как стенки сосудов жесткие, то внешняя работа также не совершалась ( = 0). [c.41] Так как неизменными в опыте оставались только температура и внутренняя энергия, Джоуль сделал вывод, что последняя зависит только от темаературы, т. е. [c.41] Это положение справедливо для идеальных газов, для которых оно непосредственно вытекает из кинетической теории. [c.41] В идеальном газе силы взаимодействия между молекулами отсутствуют и его внутренняя энергия состоит только из энергии движения молекул. Последняя же зависит только от их средней скорости или, что то же, от температуры. [c.41] Это положение с достаточной для практики точностью может быть принято и для реальных разреженных газоз, которые по своим свойствам близки к идеальным. [c.41] Изменение внутренней энергии рабочего тела в каком-либо процессе равно разности величин его внутренней энергии в начальном и конечно.м состоянии, т. е. [c.42] Для газа величины щ и Ыг определяются только соответствующими температурами и и /а независимо от характера процесса. Определим, например, величину изменения внутренней энергии газа в случае нагревания его при неизменном объеме (изохорный процесс). [c.42] Но так как для газа Агг определяется только значениями температур 1 и 2 независимо от характера процесса, то полученное выражение для Аы справедливо для любого процесса газа. [c.42] Таким образом, изменение внутренней энергии 1 кг газа в термодинамическом процессе равно произведению его изохорной теплоемкости на изменение температуры. [c.42] Пример 3-2. Определить, насколько изменится внутренняя энер -гия 2 кг воздуха при понижении его температуры от 200 до -Ь15°С. Изохорная теплоемкость воздуха равна с , = 0,17 ккал/кг-град. [c.43] Знак минус (—) показывает, что внутренняя энергия воздуха уменьшилась. [c.43] Примечание. Определение абсолютной величины внутренней энергии газа затруднительно и для большинства термодинамических расчетов не требуется, так как для последних необходимо знать только изменение внутренней энергии. [c.43] Вернуться к основной статье