Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Топ:
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2018-01-30 | 172 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Энергия системы включает в себя внешнюю и внутреннюю энергии.
Внешняя энергия определяется взаимодействием системы с окружающей средой и подразделяется на внешнюю кинетическую энергию и внешнюю потенциальную энергию. Кинетическая энергия системы, движущейся как единое целое, определяется ее массой и скоростью:
(2.1)
Если не все части системы движутся одинаково, то вводится понятие среднеинтегральной энергии движущейся системы:
.
Потенциальная внешняя энергия системы в поле сил, например, в поле тяготения Земли, определяется положениями ее центра тяжести:
. (2.2)
Причем потенциальная энергия положения системы в поле внешних сил входит в состав ее внешней энергии лишь при условии, что термодинамическое состояние ее при перемещении в поле сил не изменяется. Если термодинамическое состояние системы изменяется, то определенная часть потенциальной энергии уже будет входить в состав внутренней энергии системы.
Внутренняя энергия с точки зрения статистической физики состоит из энергии различных видов движения и взаимодействия частиц, входящих в рассматриваемую термодинамическую систему: энергия поступательного и вращательного движения молекул, колебательного движения атомов, энергия молекулярного взаимодействия, внутриатомная энергия заполненных электронных уровней, внутриядерная энергия, энергия химических связей и т. д.
Внутренняя энергия u является внутренним параметром и при равновесии она зависит от внешних параметров , и температуры Т:
.
Почти у всех веществ с неограниченным ростом Т – внутренняя энергия неограниченно растет. Это связано с тем, что каждая молекула или другой элемент обычной термодинамической системы энергетически не ограничен. В 70-х годах прошедшего столетия было экспериментально установлено существование систем, у которых с ростом Т энергия асимптотически приближается к некоторому пределу, ибо каждый элемент лимитирован в своей максимальной допустимой величине энергии. Это совокупности ядерных спинов некоторых кристаллов, т. е. совокупности закрепленных в узлах решетки и взаимодействующих друг с другом ядерных магнитных моментов, когда их энергия взаимодействия с решеткой чрезвычайно мала по сравнению с энергией спинового взаимодействия.
Так как внутренняя энергия определяется лишь состоянием термодинамической системы, то она является параметром состояния, а ее дифференциал, в этой связи, есть полный дифференциал. Следовательно, циркуляция дифференциала внутренней энергии по замкнутому контуру равна нулю
.
В зависимости от пары выбранных независимых переменных или можно записать выражения для расчета полного дифференциала внутренней энергии в виде одного из трех, приведенных ниже выражений
,
, (2.3)
.
Тогда по свойству полного дифференциала и правила дифференцирования мы вправе записать термодинамические равенства для частных производных:
,
, (2.4)
.
Внутренняя энергия – экстенсивный параметр, измеряемый в Джоулях U [Дж]. В термодинамических исследованиях чаще используются удельные величины внутренней энергии, которые по своим характеристикам относятся к интенсивным параметрам. Для чего величину внутренней энергии необходимо отнести к одной из ниже перечисленных величин
к массе: [Дж/кг]; (2.5)
к объему: [Дж/м3]; (2.6)
к числу молей: [Дж/моль]. (2.7)
Все последние три вида оценки величины внутренней энергии не зависят от количества вещества в термодинамической системе и могут рассматриваться уже как интенсивные параметры состояния.
Работа в термодинамике.
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!