Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Внутренняя энергия системы



Внутренняя энергия тела (газа) – это сумма:

- кинетической энергии (uкин), т.е. суммы энергий различных видов хаотического теплового движения элементарных частиц, составляющих тело (молекул, атомов, электронов и др.);

- потенциальной энергии (uпот), характеризуемой положением этих элементарных частиц, от которого зависит уровень их взаимодействия.

Таким образом, u= uкин+ uпот,

где uпот= uмв+ uхим+ uяд. Здесь uмв – потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия частиц, зависящая от расстояния между частицами, uхим - энергия химических связей, которая проявляется при прохождении химических реакций, uяд – внутриядерная энергия, которая проявляется при ядерных реакциях. Составляющие uхим и uяд в термодинамике рассматривать не будем.

Рис. 2.1.

В термодинамике важно знать не величину внутренней энергии, а ее изменение Δu в термодинамическом процессе.

Внутренняя энергия зависит только от состояния тела, т.е. является функцией состояния и, следовательно, определяется параметрами его состояния. Так, для газообразного тела внутренняя энергия единицы его массы u определяется заданием двух параметров состояния (так как третий согласно уравнению состояния является их функцией), т.е.

или , или .

Её изменение не зависит от пути процесса (рис. 2.1), посредством которого рабочее тело переходит из одного состояния в другое.

Если такое тело переходит из состояния 1 (p1, T1) в состоя­ние 2 (p2, T2), например, по трем различным путям a, b и c, то независимо от пути, по которому прошел этот переход, изменение внутренней энергии будет одно и то же:

.

Поэтому говорят, что внутренняя энергия является функцией состояниятела или термодинамической системы.

Для идеального газа энергия взаимодействия его молекул, как уже отмечалось, равна нулю (uмв=0). Тогда его внутренняя энергия включает в себя только кинетическую энергию хаотического теплового движения молекул uкин, зависящую от температуры. Поэтому для идеального газа

.

или, как будет показано ниже, . (2.1)

Для реального газа его внутренняя энергия, кроме кинетической энергии теплового движения молекул, включает в себя также потенциальную энергию их взаимодействия uмв. Поэтому для реального газа .

 




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.