Вътрешната енергия, зависимостта на вътрешната енергия на макроскопски параметри, работа

От гледна точка на молекулно-кинетичната теория на вътрешната енергия (J) - е сумата на потенциалната енергия на взаимодействие на частиците, които съставляват тялото и кинетичната енергия на случаен топлинна движение. Кинетичната енергия на случаен движение на частиците е пропорционална на температурата Т, потенциалната енергия на взаимодействие зависи от разстоянието между частиците, т.е. на обем V на тялото. Следователно, термодинамиката вътрешен енергиен U на тялото се определя като функция от температурата Т и V. obelsja

Ако всички процеси в изолирана термодинамична система вътрешен енергиен остава непроменена: или.

Вътрешната енергия се определя от термодинамична състоянието на системата и не зависи от това как системата е в това състояние. Следователно вътрешната енергия не е свързан с процеса на системата се променя. Два или повече от едно и също състояние на своята вътрешна енергия на системата е една и съща.

От практически интерес не е вътрешната енергия и промяната му по време на прехода от едно състояние в друго. Ако потенциалната енергия на взаимодействие на молекулите е нула, на вътрешната енергия на идеален газ е равна на сумата от кинетичната енергия на движение на нейните молекули. На вътрешната енергия на идеален газ е пряко пропорционално на неговата абсолютна температура. Следователно, при смяна на идеалната температура на газа е необходимо да се промени вътрешната си енергия.

където R - е универсална константа на газа, М - моларен маса, Т - абсолютна температура, т - тегло - брой молекули.

На вътрешната енергия на идеален газ зависи от един параметър - температура. От вътрешния обем на идеален газ енергия е независима, тъй като потенциалната енергия на молекулите му се счита за равна на нула.

В реално газове, течности и твърди вещества средно потенциалната енергия на взаимодействие на молекулите не е нула. Средната потенциалната енергия на взаимодействие на молекулите зависи от обема на материала, тъй като промяната на обема променя средното разстояние между молекули. Следователно вътрешната енергия, в термодинамиката в общия случай, заедно с температура Т и зависи от V. обем

вътрешен енергиен U на макроскопско тялото е еднозначно определени параметри, характеризиращи състоянието на тези органи, като температура и обем.

Вътрешната енергия може да се промени по два начина: извършване на работа, когато вътрешните промени енергийни със сума, равна на А на външни сили и топлопренасяне, в която промяната на вътрешната енергия се характеризира с количество топлина Q.

При извършване на промени в обема на работа на тялото и скоростта му е нула. Но скоростта на молекулите на тялото, като например промяна на газ. Следователно, промени и телесната температура.

Така че, когато работата се извършва в състояние на термодинамични промени на макроскопски органи: промяна на техния обем и температура.

F "- силата, с която налягането на газа на буталото;

F - силата, с която буталото натиска на пазара на газ;

А "- работа, извършвана от газа на външни органи;

A - направено на газ от външни органи на работа.

1. разширява газ

където - за да промените силата на звука.

Газ предава енергия околните органи и се охлажда.

2. компресирания газ

Газ се доставя от външни органи, и се нагрява. В знак минус показва, че газът се компресира кога. работата на външната сила, е положителна.