Некоторые термодинамические соотношения

Некоторые термодинамические соотношения

Некоторые термодинамические соотношения По другому обстоит ремесло в случае изотермического процесса. При та­ком процессе температура тела остается неизменной, и потому та дробь внутренней энергии, коия связана с кинетической энер­гией молекулярных перемещений, никак не имеет возможность существовать применена для пре­воспитания в механическую энергию. Наверное событие побу­ждает нас различать единую энергию, которой владеет тело либо система тел, от той ее доли, которую при этих критериях разрешено применять для получения работы Некоторые термодинамические соотношения. Предположим себе тело, к примеру газ, в котором имеют все шансы проистекать изотермические обратимые процессы расширения и сжатия. Для данного газ нужно вместить в термостат т. е. привести его в контакт с туловищем великий теплоемкости, темпера­тура которого многократна. Расширяясь, газ имеет возможность изготовить мех­ническую работу, следственно, наша система, состоящая из тер­мостата и газа, владеет энергией. Та дробь энергии си­стемы, коия при этих критериях имеет возможность существовать применена для преображения в механическую работу, именуется вольной энергией.

 

Система, означает, никак не имеет возможность свершить работу, превышающую смысл ее вольной энергии. В данном значении мы тут владеем обстановку, количество хорошую от механической системы. В механике, как понятно, энергия тела либо системы тел одинакова сумме возможной и кинетической энер­гий. Пара данные вида энергии макроскопических тел (а лишь эти тела и рассматриваются в механике) имеют все шансы существовать полностью преобразованы в механическую работу. Внутренняя ведь энергия молекулярной системы в интересующем нас случае никак не имеет возможность существовать полностью превра­щена в работу. Потому ежели мы увлекаемся величиной работы, которую система в предоставленном состоянии имеет возможность изготовить при изотермическом процессе, то внутренняя энергия никак не считается пригодной харак­теристикой данного состояния. Внутренняя энергия охарактеризовывает положение системы, ежели мы увлекаемся работой, которую способна данная система изготовить при адиабатном процессе. Конкретно: служба, выполненная при адиабатном процессе, одинакова изменению (убыли) внутренней энергии. Вольная ведь энергия обязана характеризо­вать систему с точки зрения ее «трудоспособности» при изотермическом изменении ее состояния (изменении размера). Для такого чтоб любому состоянию разрешено было присвоить конкретное численное смысл вольной энергии, нужно какое-то положение взять из-за правило отсчета, этак ведь как наверное де­бранится при определении возможной энергии в механике. Данная неразбериха безусловного смысла вольной энергии никак не соз­отчуждает практически никаких проблем, этак как значительно никак не само смысл вольной энергии системы, а ее модифицирование, коим и ориентируется служба. Припомним еще, будто служба расширения либо сжатия тела владеет конкретное смысл, ежели данный процесс проходит равновесным образом, т. е. квазистатически.

 

Таковым образом, вольная энергия системы измеряемся работой, которую можем изготовить система (к примеру, безупречный газ), изменяя родное положение изотермически и обратимо от состояния, в котором она пребываем, по подобранного нами исходного состоя­ния, при котором вольная энергия воспринимаемся одинаковой нулю (на­чало отсчета). Ежели означить вольную энергию системы чрез F, то беско­нечно небольшая служба dA, совершаемая системой при обратимом изо­термическом процессе, Левая. Ant. левая дробь (9) дает собой убыль вольной энергии 1 моля газа при этом расширении. Наверное означает, будто данной температуре вольная энергия предоставленной массы газа тем более, нежели не в такой мере занимаемый им размер, т. е. нежели посильнее он сжат. Припомним, будто внутренняя энергия безупречного газа никак не находится в зависимости от занимаемого им размера; Вотан моль газа, плотный в баллоне, владеет эту ведь внутреннюю энергию, как и несжатый газ при той ведь тем­пературе. Однако плотный газ владеет огромную вольную энергию поэтому, будто он при изотермическом расширении имеет возможность свершить огромную работу. Как скоро данный плотный газ вправду делает работу, изо­термически расширяясь (поднимая, к примеру, поршень с багажом), то данная служба совершается из-за счет тепла, которое необходимо подавать к газу от термостата либо от иного тела совсем великий теплоем­останки (по другому газ охладится и процесс никак не станет изотермическим). Однако мы, тем никак не наименее, разговариваем о вольной энергии газа, имея в виду выделить, будто конкретно газ считается туловищем, спасибо коему формируется вероятность свершить работу. Ежели процесс изотермического конфигурации размера проходит никак не­обратимо, то, так как совершаемая при данном служба не в такой мере, нежели при обратимом процессе, модифицирование вольной энергии станет более, нежели абсолютная служба, этак будто формулу (8) надлежит строчить в облике: Некоторые термодинамические соотношения.