Теплота и работа. Первое начало термодинамики

Энергия –всеобщая количественная мера всех процессов и видов взаимодействия в природе, подчиняющаяся закону сохранения. Понятие энергии связывает воедино все явления природы. Это справедливо и для внутренней энергии.

Внутренняя энергия системы является однозначной функцией ее состояния и изменяется только под влиянием внешних воздействий.

Внутренняя энергия может изменяться за счет двух различных параметров:

1. Совершения над телом работы

2. Сообщения ему количества теплоты

Форма передачи энергии, связанная с изменением внешних параметров, т.е. на макроскопическом уровне, называется работой А.

Форма передачи энергии без изменения внешних параметров, т.е. на микроскопическом уровне, называется теплотой Q.

Теплота – энергия в форме молекулярного движения.

Следовательно теплота и работа – две единственно возможные формы передачи энергии.

Правило знаков:

Количество теплоты, подведенное к системе, расходится на изменение ее внутренней энергии и на совершение работы против внешних сил.

Теплота, подведенная к системе – функция процесса.

Диаграмма процессов в переменных PV называется рабочей, т.к. площадь под кривой равна работе при переходе системы из одного состояния в другое.

Работа в изопараметрических процессах:

1. V=constdV=0

В изохорическом процессе подведенное тепло идет на изменение внутренней энергии системы.

2. P=const

3. T=constdT=0

В изотермическом процессе подведенное тепло идет на совершение работы.

Термодинамическими величинами называют физические величины, применяемые при описании состояний и процессов в термодинамических системах.

Функции состояния зависят только от текущего состояния системы и не зависят от пути, по которому система пришла в это состояние. Функции состояния в термодинамике включают: температуру, давление, объем, энтропию.

Функции процесса зависят не только от текущего состояния системы, но также и от пути, по которому система пришла в данное состояние.

Функции процесса в термодинамике включают: количество теплоты, а также термодинамическую работу.

Эти величины, однако, могут быть «превращены» в функции состояния с помощью интегрирующего множителя: