După cum rezultă din prima lege a termodinamicii, energia internă a sistemului, adică energia mișcării sale intramoleculare și intermoleculare este acumulată și consumată datorită a două fluxuri de energie fundamentale diferite - schimbul de căldură și de căldură. În plus, cantitativ, ambele forme de flux de energie se pot compensa reciproc. Astfel, procesul este posibil atunci când scurgerea de căldură care intră în sistem coincide cu cel mai mare sistem de lucru direcționat către mediul extern: Q = L. Acest procedeu conform primei legi a energiei interne a sistemului va rămâne neschimbat, U2 = U1. dar neschimbate numai în termeni cantitativi. Schimbările, desigur, sunt inevitabile, dar deja în ceea ce privește calitatea energiei interne. Anume, natura mișcării intramoleculare și intermoleculare ca purtător al energiei interne poate și trebuie să se schimbe. Ce se înțelege prin schimbarea calității energiei interne, rezultă din fizica teoretică. Acolo, se pare că starea observată a sistemului termodinamic de echilibru (starea sa de aproape) sunt de fapt o secvență de haotic continuă multitudine de stări de micro diferite - valori instantanee de energie agregate pentru fiecare dintr-o multitudine de particule. Aceste microstatul (cadre) sunt alternate în mod continuu în cadrul acestui macrostări ca urmare a transferului de energie între particule în mișcare atunci când acestea se ciocnesc, în general, în timpul interacțiunilor lor. În virtutea principiului numărul de cuantificare a energiei microstările (altele decât personalul) este exprimat cu toate că un număr foarte mare, dar finită. Acest număr de micro-stații nu este direct legat de niciunul dintre parametrii și funcțiile stării de echilibru a sistemului considerat mai sus. Prin urmare, este ea însăși un parametru independent sau în funcție de sistemul de echilibru termodinamic care definesc calitatea energiei sale interne. La efectuarea lucrărilor de echilibru (proces adiabatic), numărul de micro-stații nu se schimbă, schimbul de căldură - variază. Pentru a afișa acest număr în termodinamică există o entropie specifică valorii speciale. Denumirea sa este, unitatea de măsură este kJ / kg / K respectiv
- entropia unui sistem de masă m.
În tabelele de proprietăți termodinamice ale corpurilor de lucru, entropia specifică este prezentată împreună cu entalpia în funcție de oricare doi parametri termici ai stării, de regulă temperatura și presiunea.
În cursurile de fizică și în manualele clasice de termodinamică se dau câteva metode de dovedire a faptului că fluxul specific de căldură dq în cazul unui proces de echilibru este asociat cu o schimbare a entropiei specifice a sistemului prin ecuație
unde T este temperatura termodinamică absolută. exprimată în Kelvins. s este entropia specifică, kJ / kg / K
Se poate observa că entropia nu se modifică (ds = 0) în procesul adiabatic de echilibru, atunci când dq = 0.
Prin urmare, ecuația primei legi pentru un kg de sistem închis ia forma
T ds = du + p dv. (1-7)
Se numește ecuația de bază a termodinamicii pentru procesele de echilibru. Aceste ecuații deschide calea calculelor în cazurile când un sistem închis este dat proces de echilibru, de exemplu, izotermă, izobară, sau altele asemenea. Și sunt cunoscute proprietățile termodinamice ale fluidului de lucru în fiecare stare prin care procesul.
Ecuația (1-6) permite metoda universală pentru calcularea fluxurilor de căldură în orice procese de echilibru, doar cunoscut relație fost între temperatura și entropia procesului. Într-adevăr, pentru un proces de echilibru arbitrar de la starea 1 la starea 2, intrarea specifică a căldurii este determinată de o formulă de formă generală
În cazul particular al unui proces izotermic de echilibru (T = const), avem
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: