Внутренняя энергия. Опыты Джоуля.

Джоуль показал, что в адиабатических условиях данное количество работы всегда нагревает воду в калориметре на определенное число градусов, независимо от пути процесса, т.е. способа. (Эта работа затрачена на вращение мешалки с лопастями, проходящие j через R или на трение тел).

Определение: Данное изменение состояния в калориметре м.б. достигнуто любым способом, однако включающими одно и то же количество работы, или при любой последовательности операций, оно не зависит от пути процесса, а зависит от общего кол-ва работы.

Свойство системы, изменение которого рассчитывается таким способом, называется внутренней энергией U. Поскольку U системы можно увеличить, совершая над системой работу: прирост U= , совершенной над системой для перевода ее из одного состояния в другое в адиабатическом процессе.

(в адиабатическом процессе)

(1.6)

Индексы: 1 –начальное состояние; 2 – конечное состояние. Разность значений величины U в начальном и конечном состоянии.

Если система совершает работу над окружающей средой – то величина <0 если этот процесс протекает адиабатически.

Теплота

Данное изменение состояния системы м.б. произведено не только из в адиабатических условиях, но и другим способом. В опыте Джоуля: эквивалентное изменение можно получить, погружая нагретое тело в воду в калориметре. При этом теплота переходит от теплового источника (нагретое тело) к воде. В результате этого опыта повышается T воды и ее внутренняя энергия U.

В опытах, подобным опытам Джоуля, найдено что затрата 4.184Дж работы производит такое же изменение состояния, как и 1 кал теплоты, полученный системой извне.

Напомним, что изменение состояния сопровождается изменением свойств: T; P; V;

Теплота – алгебраическая величина; пусть q>0, когда закрытая система поглощает теплоту из окружающей среды; и q<0 показывает, что система отдает q окружающей среде.

Если переход теплоты q к системе не сопровождается никакой работой, то вызванное этим переходом изменение внутренней энергии U:

(работа не совершается в закрытой системе)

(1.7)

Т.о. теплота, поглощенная закрытой системой в процессе при котором совершается работа, равна приросту внутренней энергии.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: