2018-03-09
89
Внутренняя энергиятермодинамической системы (
) включает в себя кинетическую энергию хаотического непрекращающегося движение атомов и молекул, потенциальную энергию взаимодействия этих частиц, энергию электронов в атомах и внутриядерную энергию.
В технической термодинамике рассматриваются такие термодинамические процессы, в которых изменяются только кинетическая и потенциальная составляющие внутренней энергии. Изменение внутренней энергии в любом термодинамическом процессе равно:
(2.4)
Поскольку кинетическая составляющая внутренней энергии целиком определяется температурой тела 
, а ее потенциальная составляющая при заданной температуре зависит от удельного объема (расстояния между молекулами) 
, полная внутренняя энергия будет являться функцией двух параметров, и в данном состоянии тела будет иметь вполне определенную величину 
.
Для идеального газа 
Внутренняя энергия является экстенсивным параметром, так как ее величина зависит от массы тела.
|
|
|
Первый закон термодинамики. Если в качестве термодинамической системы рассматривается идеальный газ, то удобна следующая формулировка: количество теплоты, переданное газу, идёт на изменение внутренней энергии газа и на совершение газом работы
(2.5)
Внутренняя энергия является функцией состояния системы и обладает двумя важными свойствами:
1. Изменение этой функции не зависит от пути перехода системы из одного состояния в другое, а зависит лишь от начального и конечного состояний.
2. Если система возвращается в исходное состояние, то и изменение её внутренней энергии равно нулю.
Второй закон термодинамики – два эквивалентных определения:
- невозможна самопроизвольная теплопередача тепла от холодного тела к горячему;
- принципиально невозможно в изолированной термодинамической системе устранить тепловую, хаотическую формы движения микрочастиц.
Третий закон термодинамики: в замкнутой термодинамической системе абсолютный нуль температуры недостижим.
Третий закон термодинамики вытекает из второго, так как абсолютная температура представляет собой меру тепловой, хаотической, формы движения микрочастиц.
