ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
50
Обмен механической энергией характеризуется совершенной рабо-
той А, а обмен внутренней энергией – количеством переданного тепла
Q.
Например, зимой вы бросили в снег горячий камень. За счёт запаса
потенциальной энергии совершена механическая работа по смятию сне-
га, а за счёт запаса внутренней энергии снег был растоплен. Если же ка-
мень был
холодный, т.е. температура камня равна температуре среды,
то будет совершена только работа, но не будет обмена внутренней энер-
гией.
Итак, работа и теплота не есть особые формы энергии. Нельзя го-
ворить о запасе теплоты или работы. Это мера переданной другой сис-
теме механической или внутренней энергии. Вот о запасе
этих энергий
можно говорить. Кроме того, механическая энергия может переходить в
тепловую энергию и обратно. Например, если стучать молотком по на-
ковальне, то через некоторое время молоток и наковальня нагреются.
Можно найти ещё массу примеров диссипации или превращения
одной формы энергии в другую.
Опыт показывает, что во всех случаях, превращение механической
энергии в тепловую и обратно совершается всегда в строго эквивалент-
ных количествах. В этом и состоит суть первого
начала термодинамики,
следующая из закона сохранения энергии.
Количество теплоты, сообщаемой телу, идёт на увеличение
внутренней энергии и на совершение телом работы
:
A
U
Q
+
=
∆ , (4.1.1)
– это и есть первое начало термодинамики или закон сохранения
энергии в термодинамике.
Правило знаков: ,0∆ >Q если тепло передаётся от окружающей
среды данной системе, 0∆ >
U
и ,0∆ >
A
если система производит ра-
боту над окружающими телами, при этом
0
<
U
. Учитывая правило зна-
ков, первое начало термодинамики можно записать в виде:
A
Q
U
−
=
∆
– изменение внутренней энергии тела равно разности сообщаемой телу
теплоты и произведённой телом работы.
Выражение (4.1.1) для малого изменения состояния системы будет
иметь вид:
.δ
d
δ
A
U
Q
+
=
(4.1.2)
В этом выражении U – функция состояния системы; dU – её пол-
ный дифференциал, а δQ и δА таковыми не являются. В каждом состоя-
нии система обладает определенным и только таким значением внут-
ренней энергии, поэтому можно записать
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- …
- следующая ›
- последняя »
