Основные понятия термодинамики. первое начало термодинамки

Термодинамика биосистем

для студентов медицинского университета.

Утверждено

на методическом совете кафедры

«___»_______________2010 года

Зав.кафедрой

Профессор __________ Годлевский Л.С.

Одесса 2010

Термодинамика- раздел физики, рассматривающий системы (термодинамические), между которыми возможен обмен энергией, без учета микроскопического строения тел, составляющих систему.

Основные понятия термодинамики. Первое начало термодинамки

Открытые, закрытые и изолированные системы.

Мерой передачи энергии в процессе теплообмена яявляется количество теплоты, а мерой передачи энергии в процессе работы является сама работа

Закон сохранения энергии для теплового процесса формулируется как первое начало термодинамики. Количество теплоты передаваемое системе идет на изменение внутренней энергии системы и совершение системой работы.

Второе начало термодинамики. Энтропия.

Есть несколько определений второго закона

Клаузиса: теплота сама собой не может переходить от тела с меньшей температурой к телу с большей температурой.

Томсон- невозможен вечный двигатель второго рода.

Отношение количества теплоты полученного или отданного рабочим веществом к температуре, при которой происходит теплообмен, называют приведенным количеством теплоты.

Энтропия- функция состояния системы, разность значений которой для двух состояний равна сумме приведенных количеств теплоты при обратимом переходе системы из одного состояния в другое.

Если процес происходит в изолированной системе, то в обратимом процессе энтропия не изменяется, а в необратимом возрастает.

Молекулярно- кинетическая теория показывает, что энтропия наиболее удачно может характеризоваться как мера неупорядоченности частиц системы.

Когда газ конденсируется или происходит кристаллизация при постоянной температуре, то выделяется теплота и энотропия убывает. При этом увеличивается упорядоченность структуры.

Неуопрядоченность системы количественно характеоризуется термодинамической вероятностью — числом способов размещения частиц или числом микросостояний реализующих данное макросостояние.

Больцман установил, что энтропия пропорциональна логарифму термодинамической вероятности

S= k ln W

Основная задача термодинамики заключается в том, чтобы найти такие характеристики, которые бы однозначно определеляли измнение состояния термодинамической системы при переходе из одного состояния в другое. На основании опыта такой величиной была определена внутренняя энергия U. Она является функцией состояния системы и зависит от термодинамических параметров:

U= f(m, p, V, T).

Внутренняя энерегия прпедставляет собой сумму кинетической и потенциальной энергии всех атомов и молекул термодинамичсекой системы.

Измерение внутренней энергии дельта U в замкнутой системе возможно осуществить путем измерения поглощенной (выделившейся) теплоты Q и выполненную работу W. Эксперментально установлено, что изменение внутренней энергии равно

Дельта U= U2-U1+ Q-W.

В замкнутой системе внутренняя энергия представляет собой постоянную величину.

Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия


Читать еще…

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: