Внутренняя энергия и энтальпия

1. Внутренней энергией U называется энергия системы, зависящая только от ее термодинамического состоянии. Для системы, нe подверженной действию внешних сил и находящейся в состоянии макроскопического покоя, внутренняя энергия представляет собой полную энергию системы. В некоторых простейших случаях внутренняя энергия равна разности между полной энергией W системы и суммой кинетической энергии WK ее макроскопического движения и потенциальной энергии Wп, обусловленной действием на систему внешних силовых полей:
U = W - (Wk + Wп)

Внутренняя энергия системы равна сумме: а) кинетической энергии хаотического движения микрочастиц системы (молекул, атомов, ионов, свободных электронов и др.), б) потенциальной энергии взаимодействия этих частиц, в) энергии взаимодействия атомов или ионов в молекулах, г) энергии электронных оболочек атомов и ионов, д) внутриядерной энергии, с) энергии электромагнитного излучения.
2. Внутренняя энергия является однозначной функцией состояния системы: ее изменение DU при переходе системы из состояния 1 в состояние 2 не зависит от вида процесса и равно
DU = U2 - U1

3° Внутренняя энергия может быть определена только с точностью до постоянного слагаемого Я/0, которое не может быть найдено методами термодинамики. Однако это несущественно, так как при термодинамическом анализе системы приходится иметь дело не с абсолютными зна-чениями ее внутренней энергии, а с не зависящими от Ua изменениями этой энергии в различных процессах. По-этому часто полагают f/0 = 0, а под внутренней энергией системы понимают только тс ее составляющие, которые изменяются в рассматриваемых процессах. Например, при не слишком высоких температурах внутреннюю энер-гию идеального газа можно считать равной сумме кине-тических энергий хаотического движения его молекул.
4. Энтальпией H (теплосодержанием, тепловой функцией) называется функция состояния термодинамической системы, равная сумме ее внутренней энергии и произведения давления на объем системы, выраженного в тех же единицах:

H = U + pV

Энтальпия идеального газа зависит только от его абсолютной температуры и пропорциональна массе газа.

Другие записи

10.06.2016. Теплоемкость
1. Теплоемкостью (истинной теплоемкостью) C тела называется отношение элементарного количества тепла dQ, сообщенного телу в каком-либо процессе, к соответствующему изменению температуры тела:C=dQ/dTТеплоемкость…
10.06.2016. Третий закон термодинамики
1. Первый и второй законы термодинамики не позволяют определить значение S0 энтропии системы при абсолютном нуле температуры (T = 0°К). В связи с этим оказывается невозможным теоретический расчет абсолютных…
10.06.2016. Удельная теплоёмкость
Вещество c, Дж/кг*C Алюминий 920 Вода 4200 Воздух 1000 Железо 460 Керосин 2100 Кирпич 880 Латунь 380 Лёд 2100 Медь 380 Никель 460 Олово 250 Песок 880 Платина 140 Ртуть 130 Свинец 140 Серебро 250 Спирт 2500 Сталь 500 Стекло 840 Цинк 380 Чугун 540 Эфир 3340
10.06.2016. Работа
1. Необходимым условием совершения системой работы является перемещение взаимодействующих с ней внешних тел, т. е. изменение внешних параметров состояния системы. Элементарная работа dA, совершаемая системой…