Механика и молекулярная физика. Берзин А.А - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

24
Рис.11.1
pd
V
SdxpFdx
A
=
⋅
=
=
δ
(11.2)
где - бесконечно малое изменение объема газа. То-
гда, работа газа при перемещении поршня из положения, соот-
ветствующему объему газа V
SdxdV =
1
, до положения, соответствующему
объему V
2
, определится выражением:
∫
=
2
1
12
V
V
pdVA
. (11.3)
При расширении газа объем >0 и работа – положительна,
А > 0; при сжатии dV < 0 и А < 0. На p – V диаграмме (рис.11.2),
согласно определению интеграла, работа А
dV
12
численно равна
площади криволинейной трапеции, образованной кривой
и осью абсцисс. Как известно из курса механики, работа
против внешних сил совершается только за счет энергии систе-
мы. В нашем случае сосуд с газом покоится, то есть кинетическая
и потенциальная энергия рассматриваемой нами термодинамиче-
ской системы как целого остается неизменной.
)(Vfp =
Поэтому работа против внешних сил совершается только за
счет внутренней энергии U системы (см. определение внутренней
энергии в разделе 10.4).
Рис.11.2
Внутренняя энергия системы может быть изменена еще и
другим способом. Так, при приведении в контакт двух тел с раз-
личной температурой через некоторое время установится одина-
ковое значение Т в обоих телах. Такой процесс может протекать,
например, при нагретых стенках сосуда (см. рис.11.1), неподвиж-
ном поршне и холодном газе. При этом объем газа не изменяется, 
                                 24
                            Рис.11.1
                     δA = Fdx = p ⋅ Sdx = pdV            (11.2)
     где dV = Sdx - бесконечно малое изменение объема газа. То-
гда, работа газа при перемещении поршня из положения, соот-
ветствующему объему газа V1, до положения, соответствующему
объему V2, определится выражением:
                                V2
                        A12 =   ∫ pdV   .                  (11.3)
                                V1
       При расширении газа объем dV >0 и работа – положительна,
А > 0; при сжатии dV < 0 и А < 0. На p – V диаграмме (рис.11.2),
согласно определению интеграла, работа А12 численно равна
площади криволинейной трапеции, образованной кривой
p = f (V ) и осью абсцисс. Как известно из курса механики, работа
против внешних сил совершается только за счет энергии систе-
мы. В нашем случае сосуд с газом покоится, то есть кинетическая
и потенциальная энергия рассматриваемой нами термодинамиче-
ской системы как целого остается неизменной.
       Поэтому работа против внешних сил совершается только за
счет внутренней энергии U системы (см. определение внутренней
энергии в разделе 10.4).




                            Рис.11.2
     Внутренняя энергия системы может быть изменена еще и
другим способом. Так, при приведении в контакт двух тел с раз-
личной температурой через некоторое время установится одина-
ковое значение Т в обоих телах. Такой процесс может протекать,
например, при нагретых стенках сосуда (см. рис.11.1), неподвиж-
ном поршне и холодном газе. При этом объем газа не изменяется,

Страницы