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 11 12 13 14 .. 49 >> Следующая


Мы можем теперь использовать эмпирическое определение энергии (13) и рассматривать энергию U как функцию одного лишь состояния системы3.

Обозначая через AU = Ub — Ua изменение энергии системы, про-

1HeoexoflHMo, правда, упомянуть, что не существует идеальных термических изоляторов. Нужная термическая изоляция, однако, может быть приближенно получена при помощи хорошо известных в калориметрии методов.

2Формально было бы точнее, хотя и более абстрактно, изложить содержание предыдущих фраз таким образом. Эксперименты показывают, что существуют некоторые вещества, называемые термоизоляторами, которые имеют следующие свойства: если система полностью заключена в термоизолятор, так что может совершаться обмен работой между внутренней и наружной частями, то величина работы, выполненной системой в течение процесса, зависит лишь от начального и конечного состояний.

3Следует отметить, что если уравнение (13) применимо к энергии состояния А нашей системы, то можно перевести систему, пока она изолирована, из стандартного состояния О в состояние А. Дальше мы покажем (см. раздел 13), что этот процесс не всегда возможен без изменения теплоты. Однако в таких случаях всегда может совершаться обратный процесс А —» О. Работа, выполняемая системой во время обратного процесса, равна —La, а потому уравнение (13) можно применять также и к этим случаям. 24

Глава III

исходящее во время перехода от состояния А к состоянию В, мы можем написать уравнение (11), которое применимо к этой термически изолированной системе, в следующей форме:

AU+ L = O. (14)

Если наша система термически не изолирована, то левая часть уравнения (14), вообще говоря, будет отличаться от нуля, потому что тогда обмен энергией может происходить в форме тепла. Поэтому заменим уравнение (14) более общим:

AU+ L = Q, (15)

где Q равно нулю при процессах, происходящих в термически изолированных системах, и в общем случае отличается от нуля. Величину Q можно физически интерпретировать как количество энергии, получаемой системой в форме, отличающейся от работы. Это непосредственно следует из того факта, что изменение энергии системы AU должно быть равно общему количеству энергии, получаемому системой от окружающей ее среды. Но из (15)

AU = -L+ Q,

a -L — энергия в форме работы. Отсюда Q должно представлять энергию в других формах.

Вводя определение мы назовем Q количеством тепла, полученного системой во время процесса.

Для циклического процесса уравнение (15) принимает очень простую форму. Так как начальные и конечные состояния цикла одинаковы, то изменение энергии равно нулю: AU = 0.

Таким образом, уравнение (15) принимает вид

L = Q, (16)

т. е. работа, совершаемая системой в течение циклического процесса, равна теплоте, поглощенной системой.

Важно установить связь между абстрактным и элементарным калориметрическим определением теплоты. Калориметрическая единица теплоты, калория, определяется как количество теплоты, необходимое для повышения температуры 1 г воды от 14 до 15°С при атмосферном давлении. Таким образом, для того, чтобы повысить температуру Первый закон термодинамики

25

то граммов воды от 14 до 15°С при атмосферном давлении, требуется то калорий теплоты. Пусть Auc, означает изменение энергии 1 г воды, a Ic — работу, проделанную в результате ее расширения, когда температура повышается от 14 до 15°С при атмосферном давлении. Для то граммов воды изменение энергии и проделанная работа составляют:

AUc = тАис; Lc = то/с. (17)

Рассмотрим теперь систему S, которая подвергается изменению. Чтобы измерить теплообмен между системой и окружающими телами, поместим систему в калориметр, содержащий то граммов воды при 14°С. Выбираем массу воды таким образом, чтобы после завершения процесса температура ее достигла 15°С.

Так как идеальный калориметр термически совершенно изолирован, то сложная система, состоящая из системы S и воды в калориметре, в течение процесса термически изолирована. Поэтому мы можем применить уравнение (14) к этому процессу. Общее изменение энергии

AU = AUs + AUc,

где AUs — изменение энергии системы S и AUc — изменение энергии воды калориметра. Подобно этому для всей проделанной работы имеем

L = Ls + Lc.

Затем из (14) запишем

AUs + AUc + Ls+ Lc = О,

или по (17):

AUs +Ls = -(AUc + Lc) = —т(Аис + Ic).

Но, согласно определению (15), AUs +Ls — количество теплоты Qs, полученной системой S. Таким образом, имеем

Qs = —т(Аис + Ic).

(18) 26

Глава II

Отсюда видим, что количество теплоты пропорционально то.

С другой стороны, тот факт, что то граммов воды калориметра нагрелось от 14 до 15°С в калориметре, означает, что т калорий теплоты были переданы системой S калориметру, т. е. система S получила —то калорий, или, другими словами, Qs, выраженное в калориях, равно —то. Мы видим также, используя (18), что количество теплоты, выраженное уравнением (15), пропорционально количеству теплоты, выраженному в калориях, причем коэффициентом пропорциональности является (Auc + Ic).
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 49 >> Следующая