Термодинамические функции

Энергия. Работа. Теплота. Теплоемкость.

Энергия - внутренняя, энтальпия, энергия Гиббса, энергия Гельмгольца.

Энергия- мера способности системы совершать работу.

Различают кинетическую энергию (энергию движения) и потенциальную энергию (энергию положения и взаимодействия частиц) системы.

Внутренняя энергия – энергия всех положений частиц системы.

РаботаА – любая макрофизическаяформа передачи энергии, связанная с перемещением масс макроскопических размеров под действием каких-либо сил.

Теплота, количество теплоты —энергетическая характеристика процесса теплообмена, измеряемаяколичеством энергии, которое получает или отдает в этом процессетело или система. Единица измерения (в СИ- джоуль (Дж), но до настоящего времени мы пользуемся калориметрами.

Качественно и количественно иной формой передачи энергии является теплотаQ. Теплота – любая микрофизическая форма передачи энергии.

Для количественной оценки теплоты, которую получает телопри нагревании, вводится функциятеплоемкость.

Теплоемкостью называется количество теплоты, соответствующееизменению температуры единицы количества вещества на1°С.

Количество теплоты, необходимое для нагревания 1 г веществана 1°С, называетсяудельной теплоемкостью.

Количество теплоты,необходимое для нагревания 1 моля вещества на 1°С называетсямолярной теплоемкостью.

С_мол= С_уд*М

изобарическая теплоемкость – C_p

изохорическая теплоемкость – C_v

C_p= C_v+R – формула Майера

Следует различать среднюю теплоемкость для интервала температури истинную при данной температуре, соответствующуюбесконечно малому приращению теплоты, деленному на бесконечномалое приращение температуры.

Истинная теплоемкость:

Внутренняя энергияU=

ЭнтальпияH=

Термодинамически равновесное состояние характеризуется постоянством всех свойств во времени в любой точке системы и отсутствием потоков веще­ства и энергии в системе.Для выведения системы из этого состояния необходим обмен энергией или веществом между сис­темой и окружающей средой.

Стационарное состояние системы характеризуется постоянством свойств во времени, которое поддержива­ется за счет непрерывного обмена веществом, энергией и информацией между системой и окружающей средой.

Важно различать состояния тер­модинамического равновесия и химического равновесия; послед­нее всегда имеет динамический характер, так как достигается в результате выравнивания скоростей обратимых процессов.