Механика, молекулярная физика и термодинамика. Полицинский Е.В. - 159 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ (Механика, МКТ, термодинамика) Полицинский Е.В.
159
dQ = dU + dA (313).
Следует отметить, что (313) более корректно нужно записать так:
Q dU A
∂ = + ∂
(313*).
Здесь
dU
– бесконечно малое изменение внутренней энергии сис-
темы;
A
∂
– элементарная работа;
Q
∂
– бесконечно малое количество те-
плоты. В этом выражении
dU
является полным дифференциалом, а
A
∂
и
∂
таковыми не являются.
Это и есть обычная математическая формулировка первого начала
термодинамики, которая гласит: количество теплоты, сообщенное те-
лу, идет на увеличение его внутренней энергии и на совершение те-
лом работы.
Первое начало термодинамики – это закон сохранения и превраще-
ния энергии: при разнообразных процессах, протекающих в природе,
энергия не возникает из ничего и не исчезает, но превращается лишь из
одних видов в другие.
Этот закон обобщает многовековой опыт человека. Он может быть
сформулирован несколько иначе, исходя из следующих соображений.
Долгое время человечество пыталось построить машину, которая бы
производила работу, не потребляя эквивалентного количества
энергии. Такая машина называется вечным двигателем первого
рода. Поэтому первое начало термодинамики записывают в виде ут-
верждения: невозможно построить вечный двигатель первого рода.
Степени свободы молекул. Закон Больцмана о равномерном
распределение энергии по степеням свободы
Число степеней свободы молекул – число независимых пе-
ременных, полностью определяющих положение системы в про-
странстве.
Средняя кинетическая энергия поступательного движения любой
молекулы определяется выражением
0
3
2
k T
ε
= ⋅ ⋅
(314).
Энергия, приходящаяся на поступательную степень свободы
0
3 2
i
k T
ε
ε
⋅
= =
(315).
Независимо от общего числа степеней свободы молекул три сте-
пени свободы всегда поступательные. Ни одна из поступательных сте-
пеней свободы не имеет преимущества перед другими, поэтому на каж-

Страницы