Составители:
Рубрика:
7
производимая окружающей средой против сил системы; −δA − работа,
производимая системой против сил окружающей среды
Внутренней энергией E называется энергия системы, зависящая
только от ее термодинамического состояния. Для системы, не
подверженной действию внешних сил и находящейся в покое, внутренняя
энергия представляет собой полную энергию системы.
Внутренняя энергия системы включает в себя: а) кинетическую
энергию хаотического движения микрочастиц (молекул, атомов, ионов,
свободных электронов и др.); б) потенциальную энергию взаимодействия
микрочастиц; в) энергию взаимодействия атомов или ионов в молекулах;
г) энергию электронных оболочек атомов и ионов; д) внутриядерную
энергию; д) энергию электромагнитных излучений.
Внутренняя энергия является однозначной функцией состояния
системы: ее изменение ΔE при переходе системы из состояния 1 в
состояние 2 не зависит от вида процесса и равно ΔE = E
2
− E
1
. Если система
совершает круговой процесс, т.е. если система после перехода из
состояний 1, 2, …, n возвращается в состояние 1, то полное изменение ее
внутренней энергии равно нулю:
d E = 0.
Внутренняя энергия может быть определена только с точностью до
постоянной E
0
, которая остается неопределенной. Однако это
несущественно, так как в практических расчетах приходится иметь дело не
с абсолютными значениями внутренней энергии, а с независящими от E
0
изменениями внутренней энергии системы. Поэтому в практических
расчетах постоянную E
0
полагают равной нулю.
Внутренняя энергия для однородных систем является аддитивной
величиной, т.е. она равна сумме внутренних энергий всех составных
частей системы.
При простом статическом нагружении тела, когда приложенные к
телу внешние силы медленно нарастают от нуля до своих конечных
значений пропорционально одному параметру, и от окружающей тело
среды не поступает тепловая энергия, изменение внутренней энергии E
происходит только за счет работы внешних сил:
d E
0
= δA. (1.2)
Элементарная работа δA силы
F
, производимая на элементарном
перемещении d
r
материальной точки под действием силы
F
, равна
скалярному произведению векторов
F
и d
r
:
δA =
F
·d
r
= Fds cos (
rd,F
) = F
ds, (1.3)
где
r
− радиус-вектор точки, ds − элементарное перемещение точки
вдоль траектории, (
rd,F
)−угол между направлением вектора силы
F
и
касательной к траектории движения точки; F
− проекция силы
F
на
касательную к траектории.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
