Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Термодинамика - Ферми Э.

Ферми Э. Термодинамика — Харьков, 1969. — 162 c.
Скачать (прямая ссылка): termodinamika1969.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 49 >> Следующая


Система, содержащая движущиеся части. Обычно предполагается, что различные части термодинамической системы или находятся в покое, или движутся так медленно, что их кинетической энергией можно пренебречь. Если в действительности этого не происходит, то, чтобы полностью определить состояние системы, следует задать скорости различных ее частей.

Отсюда, как мы уже указывали, очевидно, что недостаточно для определения динамического состояния знать одно лишь термодинамическое состояние. Изучая термодинамическое состояние однородной жидкости при заданном объеме и температуре (давление определяется в этом случае из уравнения состояния), мы видим, что имеется бесконечное число соответствующих ему состояний молекулярного движения. С течением времени система последовательно проходит все динамические состояния, соответствующие данному термодинамическому состоянию. Исходя из этого, можно сказать, что термодинамическое состояние есть совокупность динамических состояний, через которые в результате молекулярного движения система быстро проходит. Это определение состояния скорее абстрактное и отнюдь не единственное, а потому мы в каждом отдельном случае будем указывать, какими переменными величинами описывается состояние.

Особенно важными термодинамическими состояниями системы являются состояния равновесия. Эти состояния обладают свойством не изменяться до тех пор, пока внешние условия остаются неизменными. Например, газ, заключенный в сосуд постоянного объема, находится в равновесии, когда его давление повсюду постоянно и тем- 12

Глава III

пература равна температуре окружающей среды.

Очень часто мы будем рассматривать преобразование системы от начального к конечному состоянию через непрерывную последовательность промежуточных состояний. Если состояние системы может быть изображено на диаграмме (V,p), то переход можно изобразить кривой, соединяющей две точки, которые представляют начальное и конечное состояние.

Говорят, что преобразование обратимо, когда последовательно проходимые промежуточные состояния бесконечно близки равновесным состояниям. Поэтому обратимые процессы могут соединять только такие начальные и конечные состояния, которые сами являются состояниями равновесия. Обратимые процессы можно осуществить на практике, если изменять внешние условия так медленно, что система успеет постепенно прийти в соответствие с изменившимися условиями. Например, мы можем произвести обратимое расширение газа, заключая его в цилиндр с подвижным поршнем, и очень медленно выдвигая поршень. Если бы мы быстро подняли поршень, то в расширяющейся массе газа образовались бы потоки, и переходное состояние не было бы состоянием равновесия.

Если мы перевели систему обратимо из начального состояния А в конечное состояние В, то тогда можно перевести систему посредством обратимого превращения от В к А, проходя через те же самые промежуточные состояния, но в обратном порядке. Чтобы сделать это, мы просто должны изменять внешние условия так же медленно, как и при начальном превращении, однако двигаясь в обратном направлении.

В рассмотренном в предыдущем абзаце случае мы можем снова сжать газ до начального объема и привести его к начальному состоянию, медленно перемещая поршень внутрь цилиндра. Сжатие оказывается обратимым, и газ проходит через те же самые промежуточные состояния, через которые он проходил при расширении.

Во время процесса система может совершать положительную или отрицательную внешнюю работу, т. е. система может выполнять ра-

P

Рис. 1. Термодинамические системы

13

боту над средой или же среда — над системой. В качестве примера рассмотрим тело, заключенное в цилиндр, имеющий на одном конце подвижный поршень, площадь которого S (рис. 1). Если р — давление тела на стенки цилиндра, то pS — сила, действующая на поршень. Когда поршень перемещается на бесконечно малое расстояние dh, то совершается бесконечно малая работа

dL=pSdh, (2)

так как перемещение происходит параллельно силе. Но S dh равно увеличению объема dV системы. Следовательно, мы можем написать1

dL = р dV. (3)

Для конечного процесса работу, проделанную системой, получаем, интегрируя уравнение (3):

в

L = J pdV, (4)

А

где интеграл взят по всему процессу.

1OneBHflHo, что выражение (3) справедливо в общем случае и не зависит от формы, которую может иметь сосуд. Рассмотрим тело, заключенное в сосуд неправильной формы и находящееся при равномерном давлении р (рис. 2). Рассмотрим теперь бесконечно малое изменение нашей системы, во время которого стенки сосуда перемещаются от начального положения А к конечному положению В, позволяя таким образом телу расширяться внутри сосуда. Пусть da — элемент поверхности сосуда, a dn - перемещение этого элемента в направлении, перпендикулярном поверхности сосуда. Работу,совершенную на элементе поверхности da при давлении р в течение перемещения сосуда из положения А в положение В, можно, очевидно, представить как pdadn. Общую величину работы, совершенной в течение бесконечно малого процесса, получаем, интегрируя данное выражение по всей поверхности а сосуда. Так как р постоянно, то мы получим
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 49 >> Следующая