Користувач:Thermokon/Чернетка: відмінності між версіями

Вилучено вміст Додано вміст
Thermokon (обговорення | внесок)
Немає опису редагування
Thermokon (обговорення | внесок)
Немає опису редагування
Рядок 5:
 
 
Поняття внутрішня [[енергія]] стосується [[ Термодинаміка|| термодинаміки]], [[ Статистична фізика | статистичної фізики]], а також [[Фізика суцільних середовищ | фізики суцільних середовищ.]] Всяка [[термодинамічна система]] складається з величезної кількості часток. Енергія руху і взаємодії цих часток, називається енергією системи. Повна енергія термодинамічної системи розділяється на зовнішню і внутрішню. Частина енергії, що складається з енергії руху системи як цілого і [[потенціальна енергія | потенціальної енегії]] називаєтьєся зовнішньою енергією, друга частина —─ відносится до внутрішньої енергії. {{sfn | Базаров, И.П. |1991с2010|с=24─25|}}
 
З точки зору молекулярно-кінетичної теорії внутрішня енергія системи вимірюється рівнем [[кінетична енергія | кінетичної енергії]] молекул цього тіла, проте подібні погляди недостатні для пояснення всіх відомих явищ виділення енергії (хімічні та атомно-ядерні реакції і т.д.). Питання про істинну природу внутрішньої енергії тіл тісно пов'язане з вивченням будови матерії, що виходить за рамки можливостей першого закону термодинаміки. В основу побудови феноменологічної термодинаміки покладено загальне визначення внутрішньої енергії тіл і систем, яке не обмежує можливостей строгої побудови цієї науки на базі постулатів загальнолюдського досвіду. {{sfn | Белоконь, Н.И. |1968| с=32─33}} З цієї точки зору —─ вну́трішньою ене́ргією рівноважної термодинамічної системи називається повний запас енергії внутрішнього стану системи, визначуваний залежно від деформаційних координат і температури
 
 
Рядок 13:
 
 
Повний запас енергії внутрішнього стану системи (<math>U</math>) не мoже вважатись відомим ні на якому рівні розвитку природознавства,проте ця обставина не обмежує рівня спільності і точності математичних виразів основних принципів і розрахункових співвідношень термодинаміки, оскільки в ці співвідношення входять лише величини зміни внутрішньої енергії {{sfn | Белоконь, Н.И. |1968| с=32─33}}
 
==Властивості внутрішньої енергії ==
Рядок 37:
'''1. Термодинамічна система'''
 
Термодинамічною системою називається макроскопічна частина простору, що виділена з довкілля реальною або уявною контрольною поверхнею таким чином, щоб внутрішні зв’язки переважали над зовнішніми. {{sfn | Агеев Е.П. |2005| с=20}}
 
'''2.Стан термодинамічної системи'''
 
Стан термодинамічної системи —─ набір значень незалежних змінних (деформаційних координат) і температури , які визначають сукупність її властивостей. Змінні, значення яких фіксовані при розгляді конкретного завдання, називають термодинамічними параметрами. {{sfn | Агеев Е.П. |2005| с=20}} Кожний параметр це фізична величина, що характерізує будь- яку макроскопічну властивость термодинамічної системи, наприклад, питомий об’єм, абсолютний тиск, абсолютна температура, тощо.
 
'''3.Термодинамічний процес'''
 
Термодинамічним процесом називається всяка зміна в термодинамічній системі, яка пов'язана зі зміною хоча б одного з термодинамічних параметрів, Процеси, що протікають мимоволі, називають позитивними. Вони наближають систему до стану рівноваги, і навіть більше того, з їх допомогою можна отримати роботу. {{sfn | Агеев Е.П. |2005| с=22}}
роботу. {{sfn Агеев Е.П. |2005| с=22}}
 
'''4. Функціі стану'''
 
Функції змінних величин, які залежать від початкового і кінцевого станів системи і не залежать від шляху процесу, називаються функціями стану і вони є повними диференціалами. Функції стану —– це характеристики, які в кожній точці термодинамічної системи мають цілком певне значення, наприклад: внутрішня енергія, ентальпія, ентропія і так далі .
 
'''5. Функції процесу (переходу). Теплота і робота.'''
Рядок 56 ⟶ 55:
Стан системи описується також за допомогою термодинамічних функцій, що не є незалежними від шляху переходу системи з одного стану до другого і не є повними діференціалами, наприклад , теплота <math> Q </math> і робота <math> A </math> . На відміну від функцій стану, ці функції називають функціями процесу, або переходу.
Теплота <math> Q </math> є кількість переданої енергіі в хаотичній формі, а робота <math>A</math> є кількість переданої енергії у впорядкованій формі.
Відмінність теплоти і роботи від внутрішньої енергії <math> U </math> полягає в тому, що внутрішня енергія, яка є енергією хаотичного руху усіх мікрочасток системи і визначається в даний момент часу через власні (внутрішні) величини —─(параметри стану), а теплота і робота визначаються не лише через параметри стану, але і через зовнішні (граничні) величини, що характеризують особливості взаємодії системи з довкіллям, тобто характеризують термодинамічний процес. Що стосується зміни (приросту) внутрішньої енергії, то він є повним диференціалом, який однозначно визначається через параметри системи, (наприклад, температуру і об'єм), тоді як елементарні величини теплоти <math> \delta Q </math> і роботи <math> \delta A </math> є часткові (парціальні) прирости енергії системи, які на відміну від повних <math> dU </math> і частинний приростів, <math>\&partpartial U </math> не можуть бути однозначно визначені через параметри системи, і таким чином не є функціями аргументів.
Інакше кажучи, відмінність теплоти і роботи як частинних приростів енергії від повного приросту енергії (повного диференціала) полягає в тому, що повний прирост енергії залежить лише від значень енергіі у початковому і кінцевому станах системи, а часткові прирости енергії (теплота і робота) залежать не лише від початкового і кінцевого стану, але і '''від співвідношення (відносної долі) цих величин''' в повній зміні енергії, тобто від процесу.
Проте, якщо процес заданий і звісна доля теплоти і роботи, то вона більше не є змінною величиною, що визначає процес, і тоді теплота і робота будуть функціями стану системи, як і внутрішня енергія.
Рядок 62 ⟶ 61:
'''6. Зміна стану термодинамічної системи. '''
 
При побудові термодинаміки приймається, що всі можливі енергетичні взаємодії між тілами зводяться лише до передачі теплоти і роботи. У процесах зміни стану термодинамічної системи відбувається обмін енергією з довкіллям у вигляді передачі певної кількості теплоти або роботи, в результаті чого внутрішня енергія системи <math> U </math> змінюється. У незамкнутому процесі, при будь-якій зміні стану системи від вихідного стану 1 до деякого кінцевого стану 2, '''різниця між отриманою кількістю теплоти і виконаною системой роботою має одне і те ж значення, незалежно від шляху переходу зі стану 1 в стан 2. '''
 
<math>Q_{1-2}-A_{1-2}=idem</math>