Кинетическая и потенциальная энергия тела как целого не входит во внутреннюю энергию.

Внутренняя энергия термодинамической системы тел слагается из внутренней энергии взаимодействия между телами и внутренней энергии каждого тела.

Работа термодинамической системы над внешними телами заключается в изменении состояния этих тел и определяется количеством энергии, которую термодинамическая система передает внешним телам.

Теплота - это количество энергии, представляемое системой внешним телам при теплообмене. Работа и теплота не являются функциями состояния системы, а функцией перехода из одного состояния в другое.

Термодинамической системой – называют такую систему, совокупность макроскопических тел, которые могут обмениваться энергией между собой и с внешней средой (с другими телами) (Например, жидкость и находящийся над ней пар). Термодинамическая система характеризуется параметрами:

P, V, T, ρ и т.д.

Состояния системы, когда хотя бы один из параметров изменяется, называется неравновесными.

Термодинамические системы, которые не обмениваются с внешними телами энергией, называются замкнутыми.

Термодинамический процесс – переход системы из одного состояния (P₁,V₁,T₁) в другое (P₂,V₂,T₂) – нарушение равновесия в системе.

 

2. Первое начало термодинамики.

Количество теплоты, сообщенное системе, идет на приращение внутренней энергии системы и на совершение системой работы над внешними телами.

Первый закон термодинамики - это специальный случай закона сохранения энергии, учитывающий внутреннюю энергию системы:

Q=U₂-U₁+A;

U_1, U₂ - начальное и конечное значения внутренней энергии тела.

A - работа, совершаемая системой.

Q - Количество теплоты, сообщаемое системе.

В дифференциальном виде:

d Q=dU+d A;

DU - есть полный дифференциал, и он зависит от разности начального и конечного состояния системы.

d Q и d A – неполные дифференциалы, зависят от самого процесса, то есть от пути совершения процесса. Работа совершается тогда, когда изменяется объем:

d A=Fdx=pSdx =pdV;

			S
	dx

 

P

 

 

d A=pdV;

Первое начало термодинамики - невозможен вечный двигатель первого рода, то есть двигатель, который совершал бы работу в большем количестве, чем получаемая им извне энергия.

- не зависит от пути интегрирования.

- зависит от пути интегрирования функции процесса и нельзя записать:

A₂ - A₁; Q₂ - Q₁;

A, Q - не являются функциями состояния. Нельзя говорить о законе работы и теплоты.

Это и есть не что иное, как закон сохранения энергии.

 

 

3. Изопроцессы.

1) Изохорический процесс:

V=сonst;

Процесс при нагревании газа в замкнутом объеме.

d Q=dU+pdV,

pdV=0; d U=dU,