Механика и молекулярная физика. Берзин А.А - 25 стр.

UptoLike

25
т.е. работа против внешних сил равна нулю, – передача энергии
от одного тела другому осуществляется без совершения работы.
Такой способ изменения внутренней энергии называется тепло-
обменом или теплопередачей. Рассмотренный выше вид тепло-
обмена называется
теплопроводностью. Физическая природа теп-
лопроводности заключается в том, что отдельные молекулы бо-
лее нагретого тела совершают положительную работу над ос-
тальными молекулами менее нагретого тела, увеличивая энергию
их теплового движения. Теплопередача может происходить также
через излучение (поглощение молекулами тела электромагнит-
ного излучения) и при перемешивании газа
(конвекция).
Количество энергии, переданное телу при теплообмене, назы-
вается
количеством теплоты
δ
Q. Энергия в виде теплоты может,
как сообщаться телу (
δ
Q > 0), так и отбираться от него (
δ
Q < 0).
Таким образом, изменение внутренней энергии dU термоди-
намической системы описывается выражением:
A
Qd
U
δ
δ
=
, (11.4)
где
δ
Qколичество теплоты, сообщенное системе, а δA
работа системы против внешних сил, совершаемая за счет внут-
ренней энергии, т.е. приводящая к уменьшению U.
11.2. Первое начало термодинамики
Перепишем уравнение (11.4) в виде:
A
d
U
Q
δ
δ
+
=
. (11.5)
Выражение (11.5) носит название первого начала (закона) тер-
модинамики. Оно получено из энергетических соображений и фор-
мулируется следующим образом: теплота, переданная системе в
процессе изменения ее состояния, расходуется на изменение ее
внутренней энергии и на совершение работы против внешних сил.
Как уже отмечалось, внутренняя энергия системы U являет-
ся функцией состояния тела. Поэтому изменение внутренней
энергии является полным дифференциалом. Работа расшире-
ния газа при переходе из состояния 1 в состояние 2 (рис 11.3) за-
висит от способа осуществления этого перехода. Кривая 1-б-2 со-
ответствует меньшим давлениям, чем кривая1-а-2. Поэтому будет
dU
                                25
т.е. работа против внешних сил равна нулю, – передача энергии
от одного тела другому осуществляется без совершения работы.
Такой способ изменения внутренней энергии называется тепло-
обменом или теплопередачей. Рассмотренный выше вид тепло-
обмена называется теплопроводностью. Физическая природа теп-
лопроводности заключается в том, что отдельные молекулы бо-
лее нагретого тела совершают положительную работу над ос-
тальными молекулами менее нагретого тела, увеличивая энергию
их теплового движения. Теплопередача может происходить также
через излучение (поглощение молекулами тела электромагнит-
ного излучения) и при перемешивании газа (конвекция).
      Количество энергии, переданное телу при теплообмене, назы-
вается количеством теплоты δQ. Энергия в виде теплоты может,
как сообщаться телу (δQ > 0), так и отбираться от него (δQ < 0).
      Таким образом, изменение внутренней энергии dU термоди-
намической системы описывается выражением:
                        dU = δQ − δA ,                        (11.4)
      где δQ – количество теплоты, сообщенное системе, а δA –
работа системы против внешних сил, совершаемая за счет внут-
ренней энергии, т.е. приводящая к уменьшению U.
                11.2. Первое начало термодинамики
     Перепишем уравнение (11.4) в виде:
                          δQ = dU + δA .                   (11.5)
     Выражение (11.5) носит название первого начала (закона) тер-
модинамики. Оно получено из энергетических соображений и фор-
мулируется следующим образом: теплота, переданная системе в
процессе изменения ее состояния, расходуется на изменение ее
внутренней энергии и на совершение работы против внешних сил.
     Как уже отмечалось, внутренняя энергия системы U являет-
ся функцией состояния тела. Поэтому изменение внутренней
энергии dU является полным дифференциалом. Работа расшире-
ния газа при переходе из состояния 1 в состояние 2 (рис 11.3) за-
висит от способа осуществления этого перехода. Кривая 1-б-2 со-
ответствует меньшим давлениям, чем кривая1-а-2. Поэтому будет