Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 92 стр.

UptoLike

Рубрика: 

91
При взаимодействии термодинамических систем их состояния могут
изменяться. В зависимости от формы передачи энергии взаимодействия делятся
на тепловые и адиабатические.
Тепловым взаимодействием называется такое взаимодействие, когда
обмен энергией между системами происходит благодаря теплопередаче, но без
совершения работы. Величина энергии, которой обмениваются при тепловом
взаимодействии, называется количеством теплоты.
Адиабатическим взаимодействием называют обмен энергией между
системами благодаря совершению работы. Макроскопическая работа
совершается при изменении параметров
состояния и не связана с явлением
теплопередачи.
Термодинамическое равновесие
Равновесным называется такое
состояние системы, при котором все
параметры системы имеют определенные
значения, остающиеся при неизменных
внешних условиях постоянными сколько
угодно времени. Равновесное состояние
можно изобразить на координатной
плоскости PV точкой. На рис. 5.8 показаны
два равновесных состояния на плоскости PV
(точки 1 и 2).
Процесс перехода из одного равновесного состояния в другое связан с
нарушением равновесия. Однако если переход производить бесконечно
медленно, то можно добиться того, чтобы промежуточные состояния тоже
можно было считать равновесными.
Равновесный процесс может быть произведен в обратном направлении,
причем система будет проходить через те же состояния, что и в прямом
процессе. Поэтому равновесные процессы называются обратимыми.
Обратимый процесс на координатной плоскости изображается
соответствующей кривой (рис. 5.8).
Внутренняя энергия системы может быть рассмотрена на основе
представлений молекулярно-кинетической теории. Внутренняя энергия
идеального газа определяется суммой средних кинетических энергий
составляющих его молекул. Для одного моля идеального газа:
2
0
33
2 2 2
aa
m υ
U N N KT RT

, (5.23)
где N
a
–число Авогадро.
Из (5.23) видно, что U зависит от Т параметра состояния. Так как в
реальном газе нельзя пренебречь потенциальной энергией взаимодействия
молекул, то и U = f(V,T). Внутренняя энергия – функция состояния системы.
Рис. 5.8
P
V
1
2
0
      При взаимодействии термодинамических систем их состояния могут
изменяться. В зависимости от формы передачи энергии взаимодействия делятся
на тепловые и адиабатические.
      Тепловым взаимодействием называется такое взаимодействие, когда
обмен энергией между системами происходит благодаря теплопередаче, но без
совершения работы. Величина энергии, которой обмениваются при тепловом
взаимодействии, называется количеством теплоты.
      Адиабатическим взаимодействием называют обмен энергией между
системами благодаря совершению работы. Макроскопическая работа
совершается при изменении параметров
состояния и не связана с явлением              P
теплопередачи.
      Термодинамическое равновесие
      Равновесным      называется     такое         1
состояние системы, при котором все
параметры системы имеют определенные
значения, остающиеся при неизменных                           2
внешних условиях постоянными сколько
угодно времени. Равновесное состояние
                                                                       V
можно     изобразить    на    координатной
плоскости PV точкой. На рис. 5.8 показаны 0
два равновесных состояния на плоскости PV            Рис. 5.8
(точки 1 и 2).
      Процесс перехода из одного равновесного состояния в другое связан с
нарушением равновесия. Однако если переход производить бесконечно
медленно, то можно добиться того, чтобы промежуточные состояния тоже
можно было считать равновесными.
      Равновесный процесс может быть произведен в обратном направлении,
причем система будет проходить через те же состояния, что и в прямом
процессе. Поэтому равновесные процессы называются обратимыми.
Обратимый      процесс     на    координатной    плоскости    изображается
соответствующей кривой (рис. 5.8).
      Внутренняя энергия системы может быть рассмотрена на основе
представлений молекулярно-кинетической теории. Внутренняя энергия
идеального газа определяется суммой средних кинетических энергий
составляющих его молекул. Для одного моля идеального газа:
                             m0  υ 2  3        3
                      U  Na            N a KT  RT ,            (5.23)
                                2       2        2
где Na –число Авогадро.
      Из (5.23) видно, что U зависит от Т – параметра состояния. Так как в
реальном газе нельзя пренебречь потенциальной энергией взаимодействия
молекул, то и U = f(V,T). Внутренняя энергия – функция состояния системы.

                                                                   91