|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Внутренняя энергия | Внутренняя энергия (далее В) энергия тела, зависящая только от его внутреннего состояния. Понятие В объединяет все виды энергии тела, за исключением энергии его движения как целого и потенциальной энергии, которой тело может обладать, если оно находится в поле каких-нибудь сил (например, в поле сил тяготения).
Понятие В ввел У. Томсон (1851), определив изменение В (D) тела (физической системы) в каком-нибудь процессе как алгебраическую сумму количества теплоты Q которой система обменивается в ходе процесса с окружающей средой, и работы А, совершенной системой или произведенной над ней:
D = Q - A (1)
Принято считать работу А положительной, если она производится системой над внешними телами, а количество теплоты Q положительным, если оно передается системе. Уравнение (1) выражает первое начало термодинамики — закон сохранения энергии в применении к процессам, в которых происходит передача теплоты.
Согласно закону сохранения энергии, В является однозначной функцией состояния физической системы, т. е. однозначной функцией независимых переменных, определяющих это состояние, например, температуры Т и объема или давления р. Хотя каждая из величин (Q и A) зависит от характера процесса, переводящего систему из состояния с В. э. 1 в состояние с энергией 2, однозначность В приводит к тому, что D определяется лишь значениями В в начальном и конечном состояниях: D = 2 — 1. Для любого замкнутого процесса, возвращающего систему в первоначальное состояние (2 = 1), изменение В равно нулю и Q = А (см. Круговой процесс).
Изменение В системы в адиабатном процессе (при отсутствии теплообмена с окружающей средой, т. е. при Q = 0) равно работе, производимой над системой или произведенной системой.
В случае простейшей физической системы — идеального газа — изменение В, как показывает кинетическая теория газов, сводится к изменению кинетической энергии молекул, определяемой температурой (см. Газы). Поэтому изменение В идеального газа (или близких к нему по свойствам газов с малым межмолекулярным взаимодействием) определяется только изменением его температуры (закон Джоуля). В физических системах, частицы которых взаимодействуют между собой (реальные газы, жидкости, твердые тела), В включает также энергию межмолекулярных и внутримолекулярных взаимодействий. В таких систем зависит как от температуры, так и от давления (объема).
Экспериментально можно определить только прирост или убыль В в физическом процессе (за начало отсчета можно взять, например, исходное состояние). Методы статистической физики позволяют, в принципе, теоретически рассчитать В физической системы, но также лишь с точностью до постоянного слагаемого, зависящего от выбранного нуля отсчета.
В области низких температур с приближением к абсолютному нулю (—273,16°С) В конденсированных систем (жидких и твердых тел) приближается к определенному постоянному значению 0, становясь независимой от температуры (см. Третье начало термодинамики). Значение 0 может быть принято за начало отсчета В
В относится к числу основных термодинамических потенциалов (см. Потенциалы термодинамические). Изменение В при постоянных объеме и температуре системы характеризует тепловой эффект реакции, а производная В по температуре при постоянном объеме определяет теплоемкость системы.
Лит. см. при ст. Потенциалы термодинамические.
А. А. Лопаткин. |
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
Новости 21.11.2024 13:50:44
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
