Термодинамика и статистическая физика. Розман Г.А. - 16 стр.

                                                                     16
     К простейшим термодинамическим процессам относятся:
     1. Изохорический; 2. Изобарический; 3. Изотермический; 4. Адиа-
батический.
     1. В изохорическом процессе, по определению, объем системы счи-
тается неизменным, т.е. V=Const, а потому dV=0 и формула (15) прини-
мает вид:
                    dQ = dU ,                                 (16)
 это означает, что вся полученная системой извне энергия пойдет на уве-
личение внутренней энергии.
      2. В изобарическом процессе, по определению, неизменным счита-
ется давление, под которым находится система, т.е. p=Const. Тогда в
формуле (15) в этом процессе сохраняются все члены. А это означает,
что полученная извне энергия пойдет как на увеличение внутренней энер-
гии системы, так и на совершение ею работы.
      3. По определению, изотермический процесс протекает при неиз-
менной температуре. Чтобы выяснить, на что пойдет полученная систе-
мой извне энергия, сделаем дополнительное математическое преобра-
зование. В нашем случае (это следует из сделанной выше оговорки о
том, какие виды работ мы будем рассматривать) внутренняя энергия
будет характеристической функцией двух параметров - температуры и
объема (используя уравнение состояния, давление можно выразить че-
рез объем). Тогда можно составить выражение для полного дифферен-
циала внутренней энергии:


                        ⎛ ∂U ⎞       ⎛ ∂U ⎞
                   dU = ⎜     ⎟ dT + ⎜    ⎟ dV                (17)
                        ⎝ ∂ T ⎠V     ⎝ ∂V ⎠ T
и формула (15) запишется так(с учетом, что dT=0):
                        ⎛ ∂U      ⎞
                   dQ = ⎜     + p ⎟ dV .                      (18)
                        ⎝ ∂ V     ⎠T
     Первый член в формуле (17) связан с изменением внутренней энер-
гии при изменении температуры системы, второй член – при изменении
объема системы, что на микроскопическом уровне (здесь мы вынужде-
ны перейти на уровень статистической физики) означает изменение по-
тенциальной энергии частиц системы при изменении расстояния между
ними (потенциальная энергия, наряду с кинетической энергией частиц
системы, составляет внутреннюю энергию этой системы).