Калоричні параметри

Будь-яка термодинамічна система (робоче тіло) володіє запасом внутрішньої енергії (u), яка складається з енергії хаотичного (теплового) руху і взаємодії молекул. Розглядаючи тепловий рух, можна виділити такі складові частини внутрішньої енергії газу:

а) енергія поступального руху молекул;

б) енергія обертального руху молекул;

в) енергія коливного руху атомів, що утворюють молекули газу, тобто внутрішньомолекулярні коливання. Ці складові являють кіне­тичну енергію молекул газу.

Крім кінетичцої енергії, молекули газу мають ще потенщальну енергію, що виникає від сил міжмолекулярного притягання. За да­ної температури сили міжмолекулярного притягання, а отже, й потен­ціальна енергія, зумовлена ними, залежать від відстані між молеку­лами,, тобто від питомого об'єму v або від тиску р.

Оскільки внутрішня енергія робочого тіла залежить від його маси, зазвичай цікавляться значенням внутрішньої енергії, віднесеної до 1 кг маси тіла – питомою внутрішньою енергією. 1. Внутрішня енергія – сума всіх видів кінетичної та потенційної енергії молекул; позначають u для 1кг газу, U для М кг та μu для 1 кмоль газу. З фізичних міркувань внутрішня енергія – це функція абсолютної температури Т (кінетична енергія) і тиску р або питомого об’єму v (потенційна енергія). - внутрішня енергія залежить від двох параметрів стану газу і тому сама є його параметром. Оскільки в ідеальному газі міжмолекулярної взаємодії немає, то й потенційної енергії немає - - внутрішня енергія ідеального газу залежить від температури, тобто є функцією стану робочого тіла й не залежить від характеру процесу. Зміна внутрішньої енергії для будь-якого довільного процесу в диференційній формі має вигляд:

2. Ентропія — в термодинаміці міра енергії у термодинамічній системі, яка не може бути використана для виконання роботи; величина частки тепла, що не перетворюється в роботу циклу за даного перепаду температур. Вона також є мірою безладдя, невизначеності, присутнього в системі. Збільшення ентропії веде до деградації тепла, тобто до збільшення частки тепла, що не перетворюється в роботу циклу.

3. Ентальпія (або теплова функція, від грец. enthalpo — «нагріваю») — термодинамічний потенціал, що характеризує стан термодинамічної системи при виборі основних незалежних змінних ентропії (S) і тиску (P); сума внутрішньої енергії u та потенційної енергії pv газу (i).

Для рівноважної термодинамічної системи існує детермінований функціональний зв'язок між термічними параметрами, який називають термічнім рівнянням стану. Рівняння, що зв'язує температуру Т, зовнішні параметри і внутрішню енергію, називається калоричним рівнянням стану. Якщо відомі термічне і калоричне рівняння стану, то за допомогою першого і другого законів термодинаміки можна визначити всі термодинамічні властивості системи.

Поиск по сайту: