Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 17 стр.

зическом смысле характеризует общий запас энергии системы, включая
энергию: поступательного и вращательного движения молекул; внутримоле-
кулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих
молекулы; вращения электронов в атоме; ядер атомов и т.д., но без учета ки-
нетической энергии тела в целом и его потенциальной энергии положения.
Термодинамика еще не умеет определять абсолютную величину внутренней
энергии системы, но может измерять изменение внутренней энергии ΔU в
том или ином процессе. Этого достаточно для успешного применения поня-
тия внутренней энергии. Изменение внутренней энергии является термоди-
намическим параметром системы. Величина ΔU принимается положитель-
ной, если в рассматриваемом процессе она возрастает.
Первый закон термодинамики устанавливает связь между количеством полу-
чаемой или выделяемой теплоты, количеством произведенной или получен-
ной работы и изменением внутренней энергии системы при проведении тер-
модинамического процесса.
      Во всех случаях в закрытой термодинамической системе отношение по-
глощенного тепла Q к совершенной работе А есть величина постоянная (Q/A
= const). Это отношение не зависит от свойств системы и пути ее перехода из
одного со стояния в другое, т.е. является термодинамическим параметром, и
составляет 427 кгм/ккал. При измерении Q и А в одинаковых единицах Q/A =
1, в том числе и в круговом процессе.
      Таким образом, во всяком круговом процессе работа, совершенная сис-
темой, точно равна поглощенной ею теплоте. Следовательно, если в круго-
вом процессе тепло не поглощается, то не производится и работа. Из сказан-
ного вытекает одна из наиболее ярких формулировок первого закона термо-
динамики: вечный двигатель первого рода невозможен.
      Имеются и другие, равноценные, формулировки первого закона. Одна из
них - формулировка закона сохранения энергии: если в каком-либо процессе
энергия одного вида исчезает, то вместо нее в строго эквивалентном количе-
стве появляется энергия другого вида.
      Математическое выражение первого закона термодинамики может быть
дано в различных формах. Наиболее общая:
                ΔU = Q – A.                             (1.7)
      Иными словами, в любом процессе приращение внутренней энергии ка-
кой-либо системы равно сообщаемой системе теплоте за минусом работы,
совершаемой системой.
      Для процессов, связанных с бесконечно малыми изменениями, уравне-
ние (1.7) принимает вид
                dU = δQ - δA,                           (1.8)
где dU - полный дифференциал внутренней энергии системы; δQ и δА - бес-
конечно малые количества теплоты и работы.
      Уравнение (1.8) является базовым. Из него выводится множество фор-
мул, связывающих различные переходы одного вида энергии в другой, опре-
деляющих зависимости тепловых эффектов реакции и теплоемкостей от тем-

                                    17