ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ Внутренняя энергия как функция состояния системы

Количественная сторона закона сохранения и превращения энергии в применении к термодинамическим системам выражается первым началом термодинамики — внутренняя энергия Е системы является однозначной функцией ее состояния и изменяется только под влиянием внешних сил. Термодинамическая система может совершать работу — это может быть работа расширения против сил внешнего давления, работа увеличения поверхности против сил поверхностного натяжения, работа перемещения вещества в поле тяготения и т.п. Несмотря на различия физической сущности различных видов работы, общим для них является то, что соотношения для подсчета величины работы А во всех случаях являются структурно-одинаковыми и имеют вид [c.10]

С этой целью рассмотрим открытые термодинамические системы, в которых массы компонентов, а следовательно, и числа молей (а = 1,. .., р) из-за массообмена термодинамической системы с окружающей средой могут изменяться произвольным образом. Первый закон термодинамики для закрытых термодинамических систем (закрытые системы не обмениваются веществом с внешней средой) устанавливает существование функции состояния — внутренней энергии и, из второго закона термодинамики следует существование для закрытых систем функции состояния энтропии 5. Предположим, что эти функции состояния существуют и для открытых систем, когда количества молей компонент меняются в системе произвольным образом [c.73]

Если система с адиабатическими стенками переводится из начального состояния I в некоторое конечное состояние И, причем меняется способ перехода от одного состояния к другому, то утверждается, что внешняя работа, необходимая для перевода из состояния I в состояние И, не зависит от способа перехода. Этот важный результат формулируется в виде первого закона термодинамики, который гласит, что для перевода адиабатически изолированной системы из состояния I в состояние И требуется одно и то же количество внешней работы, не зависящее от способа перехода. Поэтому существует взаимно однозначная функция состояния называемая внутренней энергией системы приращение которой равно работе, производимой над системой [c.69]

Чтобы придать этому соотношению вполне определенный смысл, необходимо, конечно, определить Л 7 и hQ. Существенной частью первого закона термодинамики является утверждение, что при малых изменениях состояния системы величина А17 представляет собой полный дифференциал йи функции состояния 11, которая называется внутренней энергией системы. Эта величина не зависит от предыстории системы, а определяется только такими переменными, как V, Т ж т. д. Таким образом. [c.11]

Первый закон термодинамики является, так сказать, самоочевидным следствием динамических законов, из которых вытекает закон сохранения энергии. Внутренняя энергия Л системы без учета механической энергии является не чем иным, как энергией Е системы и поэтому есть функция состояния. [c.31]

Приведенное пояснение не отвечает, однако, на вопрос что же называют энергией Последовательное определение любого физического свойства должно прямо или косвенно указывать на способ, которым оно может быть измерено. Энергия может быть измерена только с помощью своих внешних проявлений — теплоты н работы. Поэтому определением энергии, достаточным для термодинамики, является ее первый закон, связывающий эти понятия между собой. Существует аддитивная функция состояния термодинамической системы — внутренняя энергия. Мерой изменения внутренней энергии являются количество поступающей в систему теплоты и совершаемая ею работа [c.42]

Таким образом, величина X для обеих подсистем имеет одно и то же значение. В общем случае X есть функция температуры и объема Х=Х Т, V). Однако равенство Л] =7.2 обусловлено только совпадением температуры обеих подсистем, относительно объемов 1 1 и 2 никаких специальных допущений не вводится, величины Т] и Уг могут принимать разнообразные значения. Пусть в состоянии равновесия имеем определенные значения У и и Т — = Т 2 = Т. Нарущим равновесие внутри составной адиабатной системы, изменив объем первой подсистемы до значения V"l = У - -is.У, а второй — до значения У"2=У г—АУ. При этом будет Т <.Т2 и между подсистемами возникнет перенос теплоты, который будет продолжаться до установления равновесия Т"1 = Т"2=Т". Объем составной системы не изменился У - -У 2=У" - -У"2, следовательно, работа изменения объема L = L - -L2 = Q , теплота равна нулю в силу адиабатности составной системы. В этом случае по первому закону термодинамики и изменение внутренней энергии равно нулю последняя есть функция объема составной системы и ее температуры и = и(У, Т). Так как П =П" и У =У", то и 7 = 7". Таким образом, при переходе из первого состояния равновесия во второе температура осталась неизменной, а объемы подсистем изменились. Разумеется, и в этом случае справедливы уравнения (3.87) и (3.88), т. е. [c.91]

КРУГОВОЙ ПРОЦЕСС (цикл), термодинамич. процесс, при к-ром система, претерпев ряд изменений, возвращается в исходное состояние. Термодинамич. параметры и характеристические функции состояния системы внутренняя энергия II, энтальпия, изохорный и изобарный термодинамич. потенциалы, энтропия и др.) в результате К. п. вновь принимают первонач. значения, и, следовательно, их изменения при К. п. равны нулю (ДС/ О и т. д.). Из первого начала термодинамики (закона сохранения энергии) следует, что произведённая в К. п. системой или над системой работа А) равна алгебр, сумме кол-в теплоты Q), полученных или отданных на каждом участке К. п. А 7= = Л=0, A=Q. В результате т. н. прямого К. п. теплота превращается в работу, а в обратных К. п. работа затрачивается на перенос [c.333]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...