74783

Внутренняя энергия системы. Внутренняя энергия идеального газа. Первое начало термодинамики. Примеры

Доклад

Физика

Таким образом, можно говорить о двух формах передачи энергии от одних тел к другим: в форме работы и в форме теплоты. Энергия механического движения может превращаться в энергию теплового движения и наоборот.

Русский

2015-01-05

35.5 KB

1 чел.

23.Внутренняя энергия системы. Внутренняя энергия идеального газа. Первое начало термодинамики. Примеры.

Первое начало термодинамики

некоторая система (газ, заключенный в цилиндр под поршнем), обладая внутренней энергией U1, получила некоторое количество теплоты Q и, перейдя в новое состояние, характеризующееся внутренней энергией U2, совершила работу А над внешней средой, т. е. против внешних сил. Количество теплоты считается положительным, когда оно подводится к системе, а работа — положительной, когда система совершает ее против внешних сил. Опыт показывает, что в соответствии с законом сохранения энергии при любом способе перехода системы из первого состояния во второе изменение внутренней энергии U=U2–U1 будет одинаковым и равным разности между количеством теплоты Q, полученным системой, и работой А, совершенной системой против внешних сил:

или

  (51.1)

Уравнение (51.1) выражает первое начало термодинамики: теплота, сообщаемая системе, расходуется на изменение ее внутренней энергии и на совершение ею работы против внешних сил. Выражение (51.1) в дифференциальной форме будет иметь вид

или в более корректной форме

(51.2)

где dU бесконечно малое изменение внутренней энергии системы, A элементарная работа, Q бесконечно малое количество теплоты. В этом выражении dU является полным дифференциалом, а A и Q таковыми не являются. В дальнейшем будем использовать запись первого начала термодинамики в форме (51.2).

Из формулы (51.1) следует, что в СИ количество теплоты выражается в тех же единицах, что работа и энергия, т. е. в джоулях (Дж).

Если система периодически возвращается в первоначальное состояние, то изменение ее внутренней энергии U=0. Тогда, согласно первому началу термодинамики,

т. е. вечный двигатель первого рода — периодически действующий двигатель, который совершал бы бóльшую работу, чем сообщенная ему извне энергия, — невозможен (одна из формулировок первого начала термодинамики).

Внутренняя энергия системы может изменяться в результате различных процессов, например, совершения над системой работы и сообщения ей количества теплоты.

Таким образом, можно говорить о двух формах передачи энергии от одних тел к другим: в форме работы и в форме теплоты. Энергия механического движения может превращаться в энергию теплового движения и наоборот. При этих превращениях должен соблюдаться закон сохранения и превращения энергии, чем, по существу, применительно к термодинамическим процессам и является первое начало термодинамики, установленное в результате обобщения многовековых опытных данных.

в идеальном газе взаимная потенциальная энергия молекул равна нулю (молекулы между собой не взаимодействуют), то внутренняя энергия, отнесенная к одному молю газа, будет равна сумме кинетических энергий Na молекул:

(50.1)

Внутренняя энергия для произвольной массы т газа.

где М — молярная масса, — количество вещества


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72346. Современные средства поражения 115.5 KB
  В случае возникновения на территории России локальных вооруженных конфликтов и развертывания широкомасштабных боевых действий источниками чрезвычайных ситуаций военного характера будут являться современные обычные средства поражения при высокой вероятности применения противником...
72347. Гражданская оборона и ее задачи. Организация ГО в образовательных учреждениях 109.5 KB
  Настоящий Федеральный закон определяет задачи правовые основы их осуществления и полномочия органов государственной власти Российской Федерации органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации органов местного самоуправления и организаций в области гражданской обороны.
72349. Современная Интернет-реклама и ее особенности 17.94 KB
  Почтовая реклама: электронная почта есть практически у всех пользователей Сети; возможность персонифицированного обращения; интересное сообщение может быть распространено получателем среди его коллег и знакомых. Баннерная реклама. Контекстная реклама реклама которая размещается в результатах поиска...
72352. Общие принципы взаимодествия со СМИ на практике 114.03 KB
  Организация претендующая на широкую позитивную известность несомненно должна иметь план работы со СМИ работать по нему и ожидать того же от СМИ. Однако в работе с внеплановыми запросами СМИ гибкость может быть предпочтительнее жестко ограничительной политики.
72353. Менеджмент как наука управления. Цели и задачи менеджмента 13.83 KB
  В настоящее время менеджмент рассматривается в трех аспектах: как область профессиональной деятельности и обозначает функцию и людей ее выполняющих указывает на социальное или должностное положение; как область научного исследования задачи менеджмента как науки выделить цели и задачи управления...
72354. Критерии оценки эффективности компании по СО. Виды методов оценки PR 37.86 KB
  Проще говоря сколько было подготовлено информационных материалов сколько реализовано звонков в скольких СМИ были размещены статьи и т.
Рассмотрим некоторые методы по оценке эффективности инструментов PR: Распространение пресс-релизов компании
 Подходы: оценка количества подготовленных...