Реферат: Термодинамические функции
Все расчеты в термодинамике основываются на ис¬пользовании функций состояния, называемых термодинамическими функциями. Каждому набору независимых параметров соответствует своя термодина¬мическая функция. Изменения функций, происхо¬дящие в ходе каких-либо процессов, определяют либо со¬вершаемую системой работу, либо получаемую системой теплоту.
В цикле Карно рабочее тело совершает работу в первой половине цикла — в процессах сначала изотермического, а затем адиабат¬ного расширения.
При адиабатном процессе работа, как известно, совершается за счет внутренней энергии, и равна эта работа как раз убыли внутрен¬ней энергии:
.
Иначе обстоит дело в случае изотермического процесса. При та¬ком процессе температура тела остается постоянной, и поэтому та часть внутренней энергии, которая связана с кинетической энер¬гией молекулярных движений, не может быть использована для пре¬образования в механическую энергию. Это обстоятельство побу¬ждает нас отличать общую энергию, которой обладает тело или система тел, от той ее части, которую при данных условиях можно использовать для получения работы.
Представим себе некоторое тело, например газ, в котором могут происходить изотермические обратимые процессы расширения и сжатия. Для этого газ необходимо поместить в термостат т. е. привести его в контакт с телом большой теплоемкости, темпера¬тура которого постоянна. Расширяясь, газ может произвести меха¬ническую работу, следовательно, наша система, состоящая из тер¬мостата и газа, обладает некоторой энергией. Та часть энергии си¬стемы, которая при данных условиях может быть использована для преобразования в механическую работу, называется свободной энергией.
Система, значит, не может совершить работу, превышающую значение ее свободной энергии.
В этом смысле мы здесь имеем ситуацию, несколько отличную от механической системы. В механике, как известно, энергия тела или системы тел равна сумме потенциальной и кинетической энер¬гий. Оба эти вида энергии макроскопических тел (а только такие тела и рассматриваются в механике) могут быть целиком преобразованы в механическую работу. Внутренняя же энергия молекулярной системы в интересующем нас случае не может быть целиком превра¬щена в работу.
Поэтому если мы интересуемся величиной работы, которую система в данном состоянии может произвести при изотермическом процессе, то внутренняя энергия не является подходящей харак¬теристикой этого состояния. Внутренняя энергия характеризует состояние системы, если мы интересуемся работой, которую способна эта система произвести при адиабатном процессе. Именно: работа, произведенная при адиабатном процессе, равна изменению (убыли) внутренней энергии. Свободная же энергия должна характеризо¬вать систему с точки зрения ее «работоспособности» при изотермическом изменении ее состояния (изменении объема).
1. И.В. Савельев. Курс общей физики. книга 3. М.: Физматлит, 1998
2. Д.В. Сивухин. Общий курс физики. т.II. М.: Наука, 1975
3. А. К. Кикоин, И.К.Кикоин. Молекулярная физика. М.: Наука, 1976
4. А.Н. Матвеев. Молекулярная физика. М.: Высшая школа, 1981 Бесплатно скачать реферат "Термодинамические функции" в полном объеме
В цикле Карно рабочее тело совершает работу в первой половине цикла — в процессах сначала изотермического, а затем адиабат¬ного расширения.
При адиабатном процессе работа, как известно, совершается за счет внутренней энергии, и равна эта работа как раз убыли внутрен¬ней энергии:
.
Иначе обстоит дело в случае изотермического процесса. При та¬ком процессе температура тела остается постоянной, и поэтому та часть внутренней энергии, которая связана с кинетической энер¬гией молекулярных движений, не может быть использована для пре¬образования в механическую энергию. Это обстоятельство побу¬ждает нас отличать общую энергию, которой обладает тело или система тел, от той ее части, которую при данных условиях можно использовать для получения работы.
Представим себе некоторое тело, например газ, в котором могут происходить изотермические обратимые процессы расширения и сжатия. Для этого газ необходимо поместить в термостат т. е. привести его в контакт с телом большой теплоемкости, темпера¬тура которого постоянна. Расширяясь, газ может произвести меха¬ническую работу, следовательно, наша система, состоящая из тер¬мостата и газа, обладает некоторой энергией. Та часть энергии си¬стемы, которая при данных условиях может быть использована для преобразования в механическую работу, называется свободной энергией.
Система, значит, не может совершить работу, превышающую значение ее свободной энергии.
В этом смысле мы здесь имеем ситуацию, несколько отличную от механической системы. В механике, как известно, энергия тела или системы тел равна сумме потенциальной и кинетической энер¬гий. Оба эти вида энергии макроскопических тел (а только такие тела и рассматриваются в механике) могут быть целиком преобразованы в механическую работу. Внутренняя же энергия молекулярной системы в интересующем нас случае не может быть целиком превра¬щена в работу.
Поэтому если мы интересуемся величиной работы, которую система в данном состоянии может произвести при изотермическом процессе, то внутренняя энергия не является подходящей харак¬теристикой этого состояния. Внутренняя энергия характеризует состояние системы, если мы интересуемся работой, которую способна эта система произвести при адиабатном процессе. Именно: работа, произведенная при адиабатном процессе, равна изменению (убыли) внутренней энергии. Свободная же энергия должна характеризо¬вать систему с точки зрения ее «работоспособности» при изотермическом изменении ее состояния (изменении объема).
Список использованной литературы:
1. И.В. Савельев. Курс общей физики. книга 3. М.: Физматлит, 1998
2. Д.В. Сивухин. Общий курс физики. т.II. М.: Наука, 1975
3. А. К. Кикоин, И.К.Кикоин. Молекулярная физика. М.: Наука, 1976
4. А.Н. Матвеев. Молекулярная физика. М.: Высшая школа, 1981 Бесплатно скачать реферат "Термодинамические функции" в полном объеме
|
|
Поиск рефератов по алфавиту
|
1. Реферат: Теорія “інфляційного Всесвіту” У принципі, мабуть, можна побудувати скільки завгодно різних «сценаріїв» еволюції Всесвіту. Але претендувати на серйозне визнання можуть лише ті з них, які здатні встановити причин... 2. Реферат: Тепловое загрязнение естественных водоёмов в Украине Вода - важнейший минерал на Земле, который нельзя заменить никаким другим веществом. Она составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных, в частности, у... 3. Реферат: Тепловые двигатели и их применение Условия, необходимые для работы тепловых двигателей. Простейшей машиной, при помощи которой люди давно использовали энергию излучения Солнца для получения работы, являются ветряные... 4. Реферат: Теплопередача 1. Из таблицы 1 видно, что величину полного термического сопротивления и коэффици-ента теплопередачи определяет термическое сопротивление теплоотдачи со стороны стенки, омываемой с... 5. Реферат: Теплота. Теплообмен и его виды Глобальные процессы теплообмена не сводятся к нагреванию Земли солнечным излучением. Массивными конвекционными потоками в атмосфере определяются суточные изменения погодных условий... 6. Реферат: Теракты 11 сентября: экономический смысл Итак, наступает 11 сентября 2001 года. Рушится здание "Всемирного Торгового Центра", горит здание Пентагона. Всемирный Торговый Центр - символ экономической мощи США, Пентагон - си... 7. Реферат: Терапия стволовыми клетками Изучение эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) началось в 1963 году, первоначально с использованием дезагрегированных эмбрионов кроликов и мышей. Их дифференцировка in vitro была до... 8. Реферат: Територіальна громада – первинний об’єкт місцевого самоврядування Згідно зі ст. 140 Конституції основним елементом місцевого самоврядування в Україні є територіальна громада. "Місцеве самоврядування, як зазначено у ч. 1 цієї статті, є правом тер... 9. Реферат: Територіальна структура господарства у країнознавстві Однією із провідних тем, яку активно вивчає сучасна географія, є територіальна структура господарства. До цього поняття входять елементи господарства різного типу і рангу (мережа і... 10. Реферат: Термидорианский режим 31 мая на рассвете из Собора Парижской Богоматери снова разда-лись звуки набата. Совет Коммуны Парижа назначил командующим Национальной гвардией якобинца Анрио. Вооруженные отряд...
11. Реферат: Термодинамические функции
Все расчеты в термодинамике основываются на ис¬пользовании функций состояния, называемых термодинамическими функциями. Каждому набору независимых параметров соответствует своя терм... 12. Реферат: Термодинаміка Теплові явища відрізняються від механічних і електромагнітних тем, що закони теплових явищ необоротні (тобто теплові процеси самі йдуть лише в одному напрямку) і що теплові процеси... 13. Реферат: Терморегуляция Температура тела многих животных изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Такие животные называются пойкилотермными, т. е. животными с непостоянной температурой те... 14. Реферат: Терморегуляция при мышечной работе Температура оказывает существенное влияние на протекание жизненных процессов в организме и на его физиологическую активность. Физико-химической основой этого влияния является измен... 15. Реферат: Терморегуляция человека Изменение температуры тела воспринимают два типа терморецепторов центральные и периферические. Центральные рецепторы находятся в гипотоламусе и контролируют температуру крови, омыв... 16. Реферат: Термохимические реакции 3.Реакции, характерные для серной кислоты. а) Действие индикатора. В пробирку поместить несколько капель раствора серной кислоты и добавить 2-3 капли раствора индикатора-метилора... 17. Реферат: Термоэластопласты Значение полимеров и материалов на их основе их композиций в современной технике и народном хозяйстве очень велико. Сложно представить хотя бы одну область человеческой жизнедеятел... 18. Реферат: Термоядерные реакции С давних пор человечество ищет универсальный источник энергии. Сначала это было просто химическая энергия связи атомов в веществах, затем, с помощью хитроумных механизмов, учёные с... 19. Реферат: Тернопільський став Тернопільський став був заснований майже в той самий час, що й Тернопіль. 15 березня 1548 року Ян Тарновський, засновник Тернополя і власник фортеці, отримує привілей на будівництв... 20. Реферат: Тероризм та інформаційні технології В епоху інформаційної революції розвиток держави визначає насамперед рівень її досягнень у сфері обробки інформації. Сьогодні Україна вибрала стратегічний шлях свого розвитку, що... 21. Реферат: Терроризм Социальные корни терроризма обычно связаны с социальным и экономическим неравенством. Понятно, что полная ликвидация такого неравенства — социалистическая или коммунистическая утоп... |
