Абсолютное значение внутренней энергии

Для задач технической термодинамики важно не абсолютное значение внутренней энергии, а ее изменение в различных термодинамических процессах. Поэтому начало отсчета внутренней энергии может быть выбрано произвольно. Например, в соответствии с международным соглашением для воды за нуль принимается значение внутренней энергии при температуре 0,01 °С и давление 610,8 Па, а для идеальных газов — при [c.12]

В технической термодинамике рассматриваются только такие процессы, в которых изменяются кинетическая и потенциальная составляющие внутренней энергии. При этом знания абсолютных значений внутренней энергии не требуется. Поэтому в понятие внутренней энергии будем в дальнейшем включать для идеальных газов кинетическую энергию движения молекул и энергию колебательных движений атомов в молекуле, а для реальных газов еще дополнительно и потенциальную составляющую энергии, связанную с наличием сил взаимодействия между молекулами и зависящую от расстояния между ними. [c.54]

В технической термодинамике приходится интересоваться не абсолютным значением внутренней энергии, а лишь изменениями ее, и поэтому безразлично, какому состоянию газа приписать нулевое значение этой величины. Обычно принято это значение внутренней энергии придавать состоянию газа либо при абсолютном нуле, либо при нормальных условиях. [c.56]

Термодинамика не занимается определением абсолютного значения внутренней энергии, а рассматривает. лишь ее изменение. Изменение и не зависит от промежуточных состояний рабочего тела, а определяется только начальным и конечным состояниями системы, поэтому 2 [c.15]

Абсолютное значение внутренней энергии важно для химической термодинамики, при расчете химических реакций мы вернемся к нему в гл. 15. Для подавляющего же большинства технических приложений термодинамики важно не абсолютное значение U, а изменение этой величины в различных термодинамических процессах. [c.34]

В предыдущем параграфе был затронут вопрос об абсолютном значении энтальпии. Следует еще раз подчеркнуть, что абсолютное значение энтальпии (так же как и абсолютное значение внутренней энергии), не может быть ни измерено, ни вычислено термодинамическими методами эксперимент и термодинамический расчет позволяют определить лишь изменение энтальпии или внутренней энергии вещества. Именно эта разность и представляет интерес для теплотехнических расчетов. Для расчета величины изменения энтальпии безразлично, какое состояние вещества выбрано за начало отсчета энтальпии. [c.171]

Интегрируя это уравнение, получим абсолютное значение внутренней энергии системы [c.24]

В практических расчетах существенную роль играет не абсолютное значение внутренней энергии, а ее изменение, и поэтому постоянное начальное значение энергии Uq может быть выбрано произвольно. [c.24]

Даже если нам известно начальное состояние реагентов, для вычисления конечной температуры продуктов мы не можем воспользоваться уравнением (17.8). Это объясняется тем, что у нас нет сведений об абсолютных значениях внутренних энергий реагентов и продуктов. Для вычисления Гг нужна дополнительная экспериментальная информация об освобождении энергии в рассматриваемом процессе горения. Такую информацию дает знание теплотворной способности топлива. В рассматриваемом случае адиабатического горения с нулевой работой величина Гг называется температурой адиабатического горения. В дальнейшем мы рассмотрим способ вычисления этой температуры. Сейчас же мы обратимся к другому частному случаю. [c.290]

Если сообщить системе извне энергию в форме работы А и количества теплоты Q, внутренняя энергия (7 повыщается. Так как определить абсолютные значения внутренней энергии невозможно, всегда рассматриваются только изменения энергии, в связи с этим и математическая формулировка закона выглядит так [c.48]

Для технической термодинамики важно не абсолютное значение внутренней энергии, а ее изменение в различных термодинамических процессах. По этой причине другие составляющие внутренней энергии, которыми может обладать рабочее тело, не учитываются, так как при температурах, рассматриваемых в технической термодинамике, их изменением в процессах можно [c.13]

Мы еще раз подчеркиваем, что здесь величина и характеризует не абсолютное значение внутренней энергии, а ее разность, отсчитанную от нулевого значения. Величина t соответствует температуре жидкости. [c.155]

Для идеального газа можно условно считать, что абсолютное значение внутренней энергии, отсчитываемое от температуры 0° К, определится как произведение [c.51]

В технической термодинамике определяется не абсолютное значение внутренней энергии, а ее изменение при переходе газа из одного состояния в другое поэтому совершенно безразлично, в каком состоянии принять ее значение равным нулю. Обычно считают, что внутренняя энергия газа равна нулю при нормальных условиях, т. е. при г=0°С и при р=760 мм рт. ст. [c.27]

Так условно вычисляют абсолютное значение внутренней энергии идеального газа. [c.31]

Для того чтобы получить абсолютное значение внутренней энергии и энтальпии тела, необходимо проинтегрировать уравнения (1.12) и (1.13). В результате интегрирования в выражения для и / войдут некоторые постоянные интегрирования [c.17]

Вопрос об абсолютной величине энтропии аналогичен вопросу об абсолютной величине внутренней энергии. Практически при исследовании различных процессов обычно не приходится оперировать абсолютным значением энтропии, рассматривая только ее приращение, и поэтому величина Sq может быть выбрана произвольно. [c.46]

Термодинамика не позволяет определить величину El или о, хотя она с помощью уравнения (2-2а) дает возможность вычислять разность между ними. Поскольку оценки абсолютной величины внутренней энергии не имеется, то можно принять ее числовое значение равным нулю для некоторого условного состояния. В таком случае, если измерены тепло и работа, проявляющиеся при переходе системы из этого состояния в какое-то другое состояние, то по уравнению (2-2а) может быть найдена величина внутренней энергии в новом состоянии. Очевидно, что разность между величинами внутренней энергии для любой пары состояний может заменить величину левой части уравнения (2-2а), когда оно применяется к процессу, соединяющему эту пару состояний. [c.13]

Как видно из последних соотношений в технической термодинамике рассмотрению подлежат не абсолютные количества внутренней энергии, а только изменения ее, что и учитывается при исследовании термодинамических процессов. В практике за начало внутренней энергии (т. е. за 0) обычно принимается ее значение при нормальных условиях (0° С и 760 мм рт. ст.). [c.56]

Отметим, что определенной величиной является только изменение энергии, абсолютное же ее значение для данного состояния системы установить невозможно. Следовательно, в таблицах термодинамических характеристик, в которых содержатся, например, значения внутренней энергии (разд. 5.4) некоторого вещества в различных устойчивых состояниях, приводимые числа соответствуют разности значений энергии в данном и некотором произвольно выбранном опорном состояниях. Например, для воды в качестве такого произвольного опорного состояния выбрана тройная точка (разд. А.4 приложения А к гл. 7). Значение внутренней энергии в этой точке принято равным нулю. [c.65]

Нулевая энергия есть постоянная интегрирования, которая входила ранее в уравнение (2-12) для внутренней энергии и и относительно которой отмечалось, что она термодинамически неопределима. Величина С/д получила название нулевой энергии по той причине, что она действительно представляет собой значение внутренней энергии тела при абсолютном нуле температуры. При Т — й движение молекул и составляющих их атомов в теле прекращается, однако движение внутри атомов остается и при температуре абсолютного нуля. Так, например, движение электронов в атомах не является тепловым движе-. нием и имеет место при всех температурах, в том числе и при Г = 0. Нулевая энергия (7о характеризует энергию движений, которые происходят внутри атомов при температуре абсолютного нуля и, следовательно, имеет вполне определенный физический смысл. Если обозначить нулевую энергию, приходящуюся на одну молекулу, через и , то [c.32]

В термодинамике не интересуются абсолютным значением энтальпии, как и абсолютной величиной внутренней энергии, в силу чего отсчет этих величин можно вести от любых заранее условленных числовых значений. Обычно отсчет энтальпии газа ведут от 0° К или 0° С. В первом случае изменение энтальпии выразится [c.85]

Обычно под внутренней энергией понимают не абсолютное ее значение, а разность между истинным значением внутренней энергии в рассматриваемом состоянии и значением ее в условном нулевом состоянии (например, при 0° С и 760 мм рт. ст.), для которого принимают значение 11 = 0. [c.137]

Как было сказано, техническая термодинамика в основном интересуется не абсолютным значением величины внутренней энергии газа, а изменением этой величины, обусловливаемым участием газа в том или ином термодинамическом процессе. Тем не менее в термодинамике применяют условное понятие и об абсолютной величине внутренней энергии газа, отсчет которой ведется от состояния, соответствующего температуре абсолютного нуля. Величина внутренней энергии газа, соответствующая этому состоянию, принимается равной нулю. Тогда для состояния газа, характеризуемого тем-пературой Т, абсолютная величина внутренней энергии, согласно формуле (5-2Г) [c.55]

В термодинамике исследуется обычно не абсолютная величина внутренней энергии те ла, а ее изменения (увеличение или уменьшение) в термодинамических процессах. Эти изменения однозначно определяются начальными и конечными значениями параметров состояния тела и не зависят от вида и характера процесса, в котором имеют место. Удельная внутренняя энергия тела, отнесенная к 1 кг его массы, обозначается , ее размерность Дж/кг. [c.41]

Однако для обычных систем, состоящих из большого числа частиц, наиболее вероятное направление процесса практически совпадает с абсолютно неизбежным. Поясним это на следующем примере. Пусть имеется равновесный газ. Выделим в нем определенный объем и посмотрим, возможно ли в этом объеме самопроизвольное увеличение давления. Из-за теплового движения чис ]о молекул в объеме непрерывно флуктуирует около среднего значения JV. Одновременно флуктуируют и температура, и давление, и внутренняя энергия, и т, д. Теория показывает, что относительная величина этих флуктуаций обратно пропорциональна корню квадратному из числа молекул в выделенном объеме, поэтому Др/р=1/ //У, [c.28]

Основываясь на таком рассуждении, были введены элементарные понятия квантовой и статистической механики для интерпретации эмпирической стороны классической термодинамики. Квантовое представление об энергетических уровнях использовано для интерпретации внутренней энергии. Статистические теории приведены для того, чтобы показать, что термодинамические энергии и энтропия являются средними или статистическими свойствами системы в целом. Это позволяет понять основные положения второго закона, обоснование третьего закона и шкалу абсолютных энтропий. Также представлены методы вычисления теплоемкости и абсолютной энтропии идеальных газов. Численные значения абсолютной энтропии особенно важны для анализа систем с химическими реакциями. После рассмотрения этих основных положений технические применения даны в виде обычных термодинамических соотношений. [c.27]

Различные виды внутренней энергии могут быть грубо классифицированы как независимые от температуры и зависимые от температуры . При значениях температуры и давления, обычно встречающихся в инженерной практике, электронная и ядер-ная энергии в основном не зависят от температуры и составляют внутреннюю энергию системы при температуре абсолютного нуля. Энергии поступательного, вращательного и колебательного движений зависят от температуры и составляют часть внутренней энергии, которую содержит тело при температуре выше абсолютного нуля. Эту часть внутренней энергии обычно рассматривают как термическую энергию. Она представляет наибольший интерес в термодинамике. [c.31]

Из-за отсутствия численных значений для абсолютных внутренних энергий неизвестны величины свободных энергий даже для чистых веществ, поэтому численные значения химических потенциалов не могут быть определены с помощью уравнения (8-38). [c.241]

Поскольку в термодинамике не требуется знание абсолютного значения энтальпии, то, так же как и внутренняя энергия, она обычно отсчитывается от некоторого условного нуля. В частности, энтальпия идеального газа при = 0° С принимается равной нулю. [c.64]

Используя закон сохранения энергии, можно показать, что дополнительная работа внешних сил равна по абсолютному значению дополнительной работе внутренних сил Ш12= Х 12-Действительно, при нагружении системы силой внешние силы совершают работу =/ Д( /2, а внутренние силы совершают работу (см. 57) [c.183]

В каждом состоянии рабочего тела его виутреиь яя энергия имеет свое значение, однако термодг1иам ку интересует не абсолютное значение внутренней энергии в данный момент времени, а ее изменение в процессе [c.25]

Таким образом, чтобы оценить абсолютное значение внутренней энергии системы, необходимо принять во в1нимание все эти формы движения. Обычно, в соответствии с содержанием исследуемой задачи, рассматриваются весьма упрощенные схемы. Так,, например, рассматривается модель идеального одноатомкого газа, внутренняя энергия которого сводится только к энергии поступательного движения молекул. В случае идеального многоатомного-газа внутреннюю энергию определяют как сумму энергий поступательного и вращательного движений молекул. При высоких температурах к этому добавляют еще энергию колебания атомов, в молекуле. При большем пррцближении к свойствам реальных систем определение величины внутренней энергии весьма затруднительно, так как при этом пришлось бы учитывать также энергию взаимодействия молекул и атомов, энергию электронов, внутриядерную энергию и т. п. [c.25]

Весь этот круг представлений находится вне термодинамики. Рассматривая вопрос об энергии системы только с количественной стороны (т. е. без изучения физической природы тех явлений, которыми обусловлена энергия системы), термодинамика вполне удовлетворяется понятием внутренней энергии. При этом, исследуя взаимодействия системы с окружающей средой, вызывающие изменения внутренней энергии, термодинамика не нуждается в оценке абсолютного значения внутренней энергии. Найти же изменение внутренней энергии (т. е. разность ее значений в начале и конце процесса) можно весьма просто, не прибегая к микрофизическим представлениям. Изменение в.чутренней энергии системы сопоставляется с теми физическими величинами (работа, количество теплоты и т. п.), которые являются количественной мерой различного рода взаимодействий и допускают непосредственное измерение. [c.25]

Внутренняя энергия 11 представляет собой сумму кинетической и потенциальной энергий молекул (атомов, ионов, электронов). В термодинамических расчетах используют не абсолютное значение внутренней энергии, а изменение этого значения в различных процессах. Внутреннюю энергию единицы массы вещества и называют удельной внутренней энергией. Внутренняя энергия идеального газа состоит только из кинетической энергии его молекул и зависит от температуры (1и — с.в<1Т. В системе СИ единицей измерения внутренней энергии является джоуль (Дж). [c.10]

Метод вычисления абсолютных температур состоял в следуюгцем. Из калориметрических измерений, описанных в п. 43, были определены разности значений внутренней энергии U (см. п. 21) при Я=0 для нескольких изоэнтроп. Изменение U вдоль каждой изоэнтроны рассчитывалось при помош,и соотношения [ср. (8.1)] [c.512]

Иные условия имеют место для систем, в которых возможные значения внутренней энергии ограничены между некоторыми минимальными и максимальными значениями, т. е. /мии<С/< /макс. В этом случае W ни при каких значениях U не обращается в бесконечность, и поэтому возможны как положительные, так и отрицательные значения абсолютной температуры. Таким образом, равновесные состояния с отрицательной абсолютной температурой могут наблюдаться только в таких системах,, в которых внутренняя энергия не может принимать значений, больших некоторой конечной величины. Упомянутое выше состояние ядерных спинов некоторых парамагнитных тел во внешнем магнитном поле, когда спины в основном 0 риентир0ваны против, магнитного поля, представляет собой квазиравновеоное состояние с отрицательной абсолютной температурой, а с ориентацией по полю — равновесное состояние с положительной абсолютной температурой. [c.106]

При различных тепловых расчетах в технике и при гпализе циклов энергетических установок (см. 5-9) интересуются не абсолютными значениями энтальпий, а их изменениями в соответствующих процессах, поэтому нулевое значение энтальпии в этих случаях выбирают условно при каких-либо значе иях температуры и давления. Обычно принимают / ) = 0 при 7 = 273,15 К ( = 0°С) и р = 0,101 МПа (760 мм рт. ст.), в холодильной технике иногда принимают энтальпию насыщенного пара при 7 = 273,15 К (/ = 0 С), равную 418,7 кДж/кг (100 ккал/кг). Строго говоря, начало отсчета энтальпии связано с началом отсчета внутренней энергии. В соответствии с международным согла-шеиие.м для воды за нулевое значение принимается значение внутренней энергии при температуре 273,16 К и давлении 0,0006108 МПа (0,006228 кгс см -) (тройная точка), тогда энтальпия в этой точке i = ри — 0,000611 кДж, кг (0,000146 ккал/кг). [c.184]

Численные значения поступательных, вращательных, колебательных и электронных энергетических уровней, определенных по спектроскопическим данным или вычисленных с помощью квантовой механики, обычно выражают относительно самого низкого или основного уровня молекулы. Если такие значения используют для вычисления внутренней энергии, полученная внутренняя энергия представляет собой избыточную энергию относительно основного состояния системы, когда все частицы находятся на самом низком энергетическом уровне при температуое абсолютного нуля. Для процессов, в которых общее число частиц данных молекулярных объектов остается постоянным, изменения внутренней энергии могут быть вычислены без сведений об основном состоянии. Однако если число частиц данных молекулярных объектов изменяется, как в химической реакции, то для вычисления изменения внутренней энергии процесса должна быть известна разность между основными состояниями различных соединений. [c.115]

В большинстве практических случаев внешняя работа имеет отрицательное значение, т. е. p2Viпроцесс дросселирования сопровождается затратой внешней работы, идущей на увеличение внутренней энергии газа (m2> i). Если при этом внешняя работа P2V2 — P Hi по абсолютной величине будет больше прироста потенциальной составляющей внутренней энергии, то избыток работы пойдет на увеличение ее кинетической составляющей и газ будет нагреваться T >Ti). [c.221]

В частном случае абсолютное значение — P Vi в процессе дросселирования может оказаться равным росту потенциальной составляющей внутренней энергии и при этом кинетическая со-ставляюш,ая останется без изменения, а следовательно, не изменится и температура газа Т = Гг). [c.221]

Если при p2V2абсолютное значение внешней работы будет меньше возрастания потенциальной составляющей внутренней энергии в процессе дросселирования, то кинетическая составляющая несколько уменьшится, т. е. газ будет охлаждаться. Следовательно, при отрицательной внешней работе могут быть случаи дросселирования, когда температура реального газа увеличивается, остается без изменения и уменьшается. [c.221]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...