Термодинамика, ее основные понятия: внутренняя энергия, температура, теплота, работа. Закон сохранения энергии. Первое начало термодинамики

Внутренняя энергия тела - это сумма кинетической энергии хаотического теплового движения частиц, составляющих тело, и потенциальной энергии их взаимодействия.

Внутренняя энергия тела не зависит от его движения и его положения относительно других тел.

Теплота Q есть форма передачи энергии от одного тела другому посредством соударения микрочастиц, составляющих тела являетсямикрофизической характеристикой процесса передачи энергии. Если контакта между телами нет и нет никакого посредника для передачи кинетической энергии, следовательно нет соударений между микрочастицами тел и Q = 0.

Работа А – это форма обмена энергией системы с окружающей средой посредством направленного движения макросистемы как целого.

Например, газ в цилиндре под поршнем расширяется и совершает работу, поднимает груз на некоторую высоту. (рис. 35). Работа совершается за счет энергии нагревателя, передаваемой в форме теплоты. Газ совершает направленное движение, перемещая поршень с грузом, поэтому работа являетсямакрофизической формой обмена энергией системы и окружающей среды.

Первое начало термодинамики. Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение работы над внешними телами:

В изохорном процессе газ работы не совершает, и Δ U = Q. В изобарном процессе A = p Δ V = p (V 2 – V 1). В изотермическом процессе Δ U = 0, и A = Q; вся теплота, переданная телу, идет на работу над внешними телами. Графически работа равна площади под кривой процесса на плоскости p, V