Термодинамические функции

  • Просмотров 4297
  • Скачиваний 456
  • Размер файла 94
    Кб

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ Реферат на тему: ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ Выполнил студент 115 группы Степанов Андрей Александрович Владивосток, 2001г. 1. Определение термодинамической функции Все расчеты в термодинамике основываются на ис­пользовании функций состояния, называемых термодинамическими

функциями. Каждому набору независимых параметров соответствует своя термодина­мическая функция. Изменения функций, происхо­дящие в ходе каких-либо процессов, определяют либо со­вершаемую системой работу, либо получаемую системой теплоту. Термодинамические функции являются функциями состояния. Поэтому приращение любой из функции равно полному дифференциалу функции, которой она вы­ражается. Полный дифференциал функции

f(x,у) пере­менных х и у определяется выражением (1) Поэтому, если в ходе преобразований мы получим для при­ращёния некоторой величины f выражение вида (2) можно утверждать, что эта величина является функцией параметров и (3) При рассмотрении термодинамических функций мы будем пользоваться неравенством Клаузиуса, представив его в виде (4) Знак равенства относится к обратимым, знак неравенст­ва - к необратимым процессам. 2. Внутренняя

энергия С одним из термодинамиче­ских потенциалов мы уже хорошо знакомы. Это вну­тренняя энергия системы. Выражение первого начала для обратимого процесса можно представить в виде (5) Сравнение с (2) показывает, что в качестве так назы­ваемых естественных переменных для потенциала U вы­ступают переменные S и V. Из (3) следует, что (6) Из соотношения следует, что в случае, когда тело не обменивается теплотой с внешней средой,

совершаемая им работа равна или в интегральной форме (нет теплообмена).   Таким образом, при отсутствии теплообмена с внешней средой работа равна убыли внутренней энергии тела. При постоянном объеме Следовательно, теплоемкость при постоянном объеме равна (7) 3. Свободная энергия В цикле Карно рабочее тело совершает работу в первой половине цикла — в процессах сначала изотермического, а затем адиабат­ного расширения. При