|
В каждом состоянии система обладает определенным (и только таким) значением внутренней энергии, поэтому можно записать:
...
Важно отметить, что теплота Q и работа А зависят от того, каким образом совершен переход из состояния 1 в состояние 2 (изохорически, адиабатически и т. д.), а внутренняя энергия U - не зависит. При этом нельзя сказать, что система обладает определенным для данного состояния значением теплоты и работы.
Особое значение в термодинамике имеют круговые или циклические процессы, при которых система, пройдя ряд состояний, возвращается в исходное состояние. Так как U - функция состояния, то в циклическом
процессе ∫ dU = 0. Это справедливо для любой функции состояния.
Если ΔU = 0, то, согласно первому началу термодинамики, A = Q, т. е. нельзя построить периодически действующий двигатель, который совершал бы большую работу, чем количество сообщенной ему извне энергии. Иными словами, вечный двигатель первого рода невозможен. Это одна из формулировок первого начала термодинамики.
Следует отметить, что первое начало термодинамики не указывает, в каком направлении идут процессы изменения состояния, что является одним из его недостатков.
3.4.2. Теплоёмкость идеального газа
Теплоёмкость тела характеризуется количеством теплоты, необходимой для нагревания этого тела на один градус:
Размерность теплоемкости - [C] = Дж/К.
Однако теплоёмкость - величина неопределённая, поэтому пользуются понятиями удельной и молярной теплоёмкости.
Удельная теплоёмкость (Суд) есть количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы вещества на 1 градус; [Суд] = Дж/К.
Для газов удобно пользоваться молярной теплоемкостью; Сμ - количество теплоты, необходимое для нагревания 1 моля газа на 1 градус
|
