Калорические параметры состояния.

t - внутренняя энергия U, Дж

t удельная u,

t - энтальпия Н, Дж

t удельная R,

t - энтропия S,

t удельная s,

Понятие внутренней энергии связано с рассмотрением закрытой адиабатной системы.

Закрытая система – нет обмена веществом с внешней средой.

Адиабатная система – нет обмена энергией в форме теплоты, допускается обмен энергии в форме работы.

U₂ – U₁ = l_ад

1) газ (неадиабатная)

 

2) электрическое сопротивление + газ (адиабатная)

 

 

Внутренняя энергия является полной энергией для закрытой системы и представляет собой сумму потенциальной энергии сил сцепления и отталкивания и кинетической энергии поступательного, колебательного, вращательного движений частиц.

Понятие внутренней энергии позволило аналитически выразить I закон термодинамики.

Внутренняя энергия – это функция состояния.

Для идеального газа

или U₂ = U₁ – к понятию полного дифференциала.

Обладает свойством аддитивности:

Энтальпия есть полная энергия для открытой системы, аналогично, как внутренняя энергия для закрытой системы.

 - для идеального газа

 

Свойство аддитивности:

 

Энтропия.

, d –оператор дифференциала

- знак элементарного количества при бесконечно малом изменении параметров.

Теплота и работа не являются функциями состояния, есть характеристики процесса, а потому не могут быть дифференцируемыми.

 - для идеального газа

Энтропия есть мера необратимости процесса, это понятие позволило выразить аналитически II закон термодинамики.

Свойства:

- для обратимых процессов

            - для необратимых процессов

подвод q – S увеличивается,

отвод q – S уменьшается.

Энтропия и термодинамическая вероятность состояния системы.

Система, выведенная из состояния равновесия, стремится к равновесию, по достижению которого энтропия максимальна.

 

Уравнение Больцмана:

, - постоянная Больцмана

процесс расширения

 

                                                                 

                         

                                          

                                        

                                                  

 

 

                                             

                                           

 

 

процесс сопровождается подводом теплоты

                                              

                                      

                                             

 

 

 

P = const – процесс изобарный

                                                       

                                                 

V = const – изохорный процесс

  

 

Теплоемкость вещества.

Это физический параметр, характеризующий способность вещества воспринимать или отдавать энергию в форме теплоты.

~

~

Зависит от:

1) природы вещества,

2) его количества, параметров состояния,

3) условий проведения процесса подвода или отвода теплоты.

 

1)

2) Ar, Xe, Ne, Kr, He –теплоемкость от температуры не зависит

~ 300 К неизменна для O₂, N₂, H₂

для остальных с увеличением Т, С увеличивается

3) Р = const – подвод и отвод теплоты,  V = const