На пути к определению понятий работы и энергии

На пути к определению понятий работы и энергии [c.172]

Теплота есть энергия, передаваемая более нагретым телом менее нагретому, не связанная с переносом вещества и совершением работы. Теплообмен — это форма передачи энергии от одних тел к другим путем теплопроводности, конвекции и излучения. Теплообмен между телами осуществляется только в условиях, когда тела имеют разную температуру. Из определения понятия теплоты следует, что можно говорить только о количестве переданной теплоты от одного тела к другому и нет смысла говорить, что тело или система тел содержит то или иное количество теплоты. Тело (или система тел) содержит только внутреннюю энергию. Количество же теплоты, получаемое телом, зависит от вида процесса, от того пути, по которому система переходит из одного состояния в другое. Поэтому элементарные количества теплоты рассматриваются как бесконечно малые величины, не являющиеся полными дифференциалами бQ — элементарное количество теплоты, полученное телом — элементарное количество теплоты, отнесенное к еди- [c.10]

Замечания о теореме Бернулли. Специальная форма теоремы Бернулли была получена при двух предположениях. Прежде всего мы предполагали, что действует только одна внешняя сила —сила тяжести. Поле силы тяжести является консервативным это означает, что работа, совершенная силой тяжести при движении тела от точки Р к другой точке Q, не зависит от пути, а зависит только от высоты точки Q по отношению к точке Р. Консервативное поле сил приводит к понятию потенциальной энергии, которая измеряется работой, совершенной телом при переходе от одного определенного положения к другому. Для того чтобы потенциальная энергия единицы массы в точке могла иметь определенный смысл, очевидно, необходимо, чтобы работа сил поля не зависела от пути, по которому совершается переход в эту точку. [c.21]

По сравнению с другими терминами, встречающимися в термодинамике, термин тепло гораздо чаще употребляется в неверном смысле не только не слишком опытными людьми, но и многими учеными и инженерами. Довольно часто можно встретить такие выражения, как тепло, содержащееся в море , тепло, заключенное в нагретом теле и т. д., в то время как на самом деле речь идет не о количестве тепла, содержащемся в теле, а о количестве энергии. Как уже отмечалось в разд. 1.15.1, тепло есть способ передачи энергии, реализующийся лишь при наличии теплового взаимодействия. Нам потребуется дать строгое определение этому частному способу взаимодействия между системами, что и будет сделано в гл. 6, после того, как будут определены работа и затем энергия. До тех пор мы будем обращаться с термином тепло без его строгого определения, что достаточно для наших ближайших нужд. В связи с этим можно отметить, что если ртутный термометр привести в контакт с телом, ощущаемым нами как более теплое, то столбик термометра поднимется выше, чем при установлении контакта с более холодным телом. Высота ртутного столбика служит некоторым произвольным индикатором того, что мы называем температурой тела, причем для определенной таким способом температуры мы будем использовать обозначение 9. Позднее нам потребуется более точное и более научное определение этой характеристики тела. Такая потребность будет удовлетворена в гл. 11 путем введения термодинамической температуры, обозначаемой буквой Т. Тем не менее на каком-то отрезке мы будем пользоваться приведенным выше произвольным понятием о температуре. Следует отметить, что такой прибор, как ртутный термометр, в действительности лишь позволяет нам установить возможное существование разности температур между двумя телами, что будет выражаться в разных высотах ртутного столбика при последовательном приведении термометра в контакт с различными телами. Равенство высот ртутных столбиков говорит о равенстве температур, однако судить об абсолютной температуре тела по высоте столбика невозможно. [c.23]

Когда электрический ток нагревает проводник, происходит переход электрической формы движения в тепловую, при этом совершается работа, которую можно подсчитать либо по тому, сколько израсходовано электрической энергии, либо по тому, насколько нагрелось тело, т. е. насколько возросла энергия беспорядочного движения атомов проводника. В ряде случаев работу можно подсчитать и другим способом, если известна сила взаимодействия между телами (системами), обменивающимися энергией. Например, если лел<ащий на столе брусок толкнуть, он будет скользить по поверхности стола. Однако через некоторое время в результате действия тормозящей силы трения скольжения брусок остановится при этом механическая форма движения бруска (поступательное движение) перейдет в беспорядочное движение молекул бруска и стола в колебательное движение частиц окружающей среды (воздуха), воспринимаемые нами в виде звука. Совершаемая при этом работа (согласно определению этого понятия) может быть подсчитана двумя способами а) по убыли кинетической энергии бруска б) по увеличению температуры бруска и стола с учетом энергии звуковой полны. Однако эту же работу можно подсчитать через силу трения и путь, пройденный бруском до остановки. Все виды расчета дают один и тот же результат. Поэтому в тех случаях, когда известны силы взаимодействия, очень удобно подсчитывать работу по силе, так как этот способ не требует знания того, в какие формы переходит движение данного вида. [c.133]

Произведение У/р — плотность потока механической энергии (мош,ности), который за определенное время производит определенную работу, измеряемую произведением силы на путь точки ее приложения. Понятие хорошо известно из школьного курса физики. Поэтому в дальнейшем, когда мы будем говорить о способности [c.11]

Соображения, изложенные в разд. 5.6, позволяют сделать утверждение, получившее название принципа состояния. Однако получаемое логическим путем из закона устойчивого равновесия само по себе оно не заслуживает названия принципа или закона . Форма, в которой это утверждение было первоначальна выражено Клайном и Кенигом [7], оказалась жертвой формулировки закона устойчивого равновесия, данной Хацопулосом и Кинаном [1], которые показали, что оно является следствием ЗУР. Мы считаем, что этот принцип приносит непосредственную пользу в двух отношениях а) как обоснование для использования разности энергий в качестве меры переноса тепла (это будет сделано после того, как в следующей главе мы определим понятие о чисто тепловом взаимодействии) и б) при определении числа независимых переменных, задание которых необходимо и достаточно для полного описания устойчивого состояния простой системы. С этим вопросом мы встретимся лишь в гл. 18, в которой будет начато более подробное изучение термодинамических свойств простых систем. По определению (разд. 2.5), принцип состояния относится к связанным системам и может быть сформулирован с помош,ью следующих, несколько более конкретных терминов по сравнению с использованными в работе Клайна и Кенига [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...