История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2018-01-30 | 176 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Энергия системы включает в себя внешнюю и внутреннюю энергии.
Внешняя энергия определяется взаимодействием системы с окружающей средой и подразделяется на внешнюю кинетическую энергию и внешнюю потенциальную энергию. Кинетическая энергия системы, движущейся как единое целое, определяется ее массой и скоростью:
(2.1)
Если не все части системы движутся одинаково, то вводится понятие среднеинтегральной энергии движущейся системы:
.
Потенциальная внешняя энергия системы в поле сил, например, в поле тяготения Земли, определяется положениями ее центра тяжести:
. (2.2)
Причем потенциальная энергия положения системы в поле внешних сил входит в состав ее внешней энергии лишь при условии, что термодинамическое состояние ее при перемещении в поле сил не изменяется. Если термодинамическое состояние системы изменяется, то определенная часть потенциальной энергии уже будет входить в состав внутренней энергии системы.
Внутренняя энергия с точки зрения статистической физики состоит из энергии различных видов движения и взаимодействия частиц, входящих в рассматриваемую термодинамическую систему: энергия поступательного и вращательного движения молекул, колебательного движения атомов, энергия молекулярного взаимодействия, внутриатомная энергия заполненных электронных уровней, внутриядерная энергия, энергия химических связей и т. д.
Внутренняя энергия u является внутренним параметром и при равновесии она зависит от внешних параметров , и температуры Т:
.
Почти у всех веществ с неограниченным ростом Т – внутренняя энергия неограниченно растет. Это связано с тем, что каждая молекула или другой элемент обычной термодинамической системы энергетически не ограничен. В 70-х годах прошедшего столетия было экспериментально установлено существование систем, у которых с ростом Т энергия асимптотически приближается к некоторому пределу, ибо каждый элемент лимитирован в своей максимальной допустимой величине энергии. Это совокупности ядерных спинов некоторых кристаллов, т. е. совокупности закрепленных в узлах решетки и взаимодействующих друг с другом ядерных магнитных моментов, когда их энергия взаимодействия с решеткой чрезвычайно мала по сравнению с энергией спинового взаимодействия.
|
Так как внутренняя энергия определяется лишь состоянием термодинамической системы, то она является параметром состояния, а ее дифференциал, в этой связи, есть полный дифференциал. Следовательно, циркуляция дифференциала внутренней энергии по замкнутому контуру равна нулю
.
В зависимости от пары выбранных независимых переменных или можно записать выражения для расчета полного дифференциала внутренней энергии в виде одного из трех, приведенных ниже выражений
,
, (2.3)
.
Тогда по свойству полного дифференциала и правила дифференцирования мы вправе записать термодинамические равенства для частных производных:
,
, (2.4)
.
Внутренняя энергия – экстенсивный параметр, измеряемый в Джоулях U [Дж]. В термодинамических исследованиях чаще используются удельные величины внутренней энергии, которые по своим характеристикам относятся к интенсивным параметрам. Для чего величину внутренней энергии необходимо отнести к одной из ниже перечисленных величин
к массе: [Дж/кг]; (2.5)
к объему: [Дж/м3]; (2.6)
к числу молей: [Дж/моль]. (2.7)
Все последние три вида оценки величины внутренней энергии не зависят от количества вещества в термодинамической системе и могут рассматриваться уже как интенсивные параметры состояния.
Работа в термодинамике.
|
|
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!