ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
39
Таким образом, теплота Q, подводимая к системе, расходуется на
увеличение внутренней энергии системы ΔU и на совершение системой
механической работы А против внешних сил (внешнего давления).
В этом случае математическое выражение первого начала
термодинамики имеет вид:
Q = ΔU + A
мех.
(2.4)
Работа расширения системы, при переходе от начального
состояния с объемом V
1
к конечному состоянию с большим объемом
V
2
, под действием постоянного давления (Р = const) выражается
соотношением:
А
мех
= Р (V
2
-V
1
) = Р∆V. (2.5)
В конечном итоге для процессов, в которых совершается только
работа расширения, уравнение первого начала термодинамики
записывается в следующем виде:
Q = ∆U+P∆V. (2.6)
Рассмотрим применение этого уравнения к частным случаям:
1. Изохорный процесс (V = const)
При V = const, ΔV = 0 и
PДV
= 0, тогда
V
Q=ДU
, (2.7)
где
V
Q
− теплота изохорного процесса (нижний индекс у символа
Q
указывает на постоянство объема).
Это означает, что при изохорном процессе вся теплота,
подводимая к системе, идет на увеличение ее внутренней энергии.
Если химическая реакция протекает при V = const, то выделение
или поглощение Q связано с изменением U.
2. Изобарный процесс (Р = const),
p
Q=ДU+PДV
(2.8)
или
(
)
(
)
p21 21
Q=U-U +PV-V ,
где Q
p
– теплота изобарного процесса (нижний индекс Р означает, что Р
= const).
Далее, раскроем скобки и сгруппируем члены с учетом
начального (1) и конечного (2) состояний системы:
(
)
(
)
p22 11
Q=U+PV -U+PV
.
Введем новую функцию:
H=U+PV
. (2.9)
И тогда получаем
p21
Q=H-H=ДH
, т.е.
p
Q=ДH
. (2.10)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- …
- следующая ›
- последняя »
