Molekulyar fizika Topshiriq rejasi: Mikroskopik tizim holatlarini statistik va termodinamik tekshirish usullari. Izojarayonlar. Ideal gazning holat tenglamasi

2. Ichki energiya
ichki energiya a termodinamik tizim bo'ladi energiya uning ichida joylashgan. Bu har qanday ichki holatdagi tizimni yaratish yoki tayyorlash uchun zarur bo'lgan energiya. Bunga quyidagilar kirmaydi kinetik energiya umuman tizimning harakati, na potentsial energiya tizimning tashqi kuch maydonlari, shu jumladan tizim atrofini siljish energiyasi tufayli umuman tizimning. U tizimning ichki holatidagi o'zgarishlarga bog'liq bo'lgan energiya yutuqlari va yo'qotishlarini hisobga oladiIchki energiya standart holat bilan belgilangan mos yozuvlar nolidan farq sifatida o'lchanadi. Farq bilan belgilanadi termodinamik jarayonlar tizimni mos yozuvlar holati va hozirgi qiziqish holati o'rtasida olib boradigan. Ichki energiya an keng mulk, va to'g'ridan-to'g'ri o'lchash mumkin emas. Ichki energiyani aniqlaydigan termodinamik jarayonlar - bu o'tkazmalar materiya yoki energiya sifatida issiqlik va termodinamik ish Ushbu jarayonlar o'lchanadi o'zgarishlar tizimning entropiyasi, hajmi va kimyoviy tarkibi kabi keng o'zgaruvchilarida. Ko'pincha tizimning barcha ichki energiyalarini, masalan, uni tashkil etuvchi moddalarning statik tinchlik massasi energiyasini hisobga olishning hojati yo'q. Suv o'tkazmaydigan devorlar bilan materiya uzatilishining oldini olganda, tizim deyiladi yopiq va termodinamikaning birinchi qonuni ichki energiyaning o'zgarishini tizimga issiqlik sifatida qo'shilgan energiya va tizim tomonidan uning atrofidagi termodinamik ish o'rtasidagi farq sifatida belgilaydi. Agar o'z ichiga olgan devorlar na materiyadan, na energiyadan o'tib ketsa, tizim ajratilgan deyiladi va uning ichki energiyasi o'zgarishi mumkin emas. Ichki energiya tizimning butun termodinamik ma'lumotlarini tavsiflaydi va bu ikkala kardinal entropiya uchun tengdir davlat funktsiyalari faqat keng holat o'zgaruvchilarining. Shunday qilib, uning qiymati energiya tizimga o'tishi yoki undan o'tishi mumkin bo'lgan ko'plab jarayonlarning aniq tanloviga emas, balki faqat tizimning hozirgi holatiga bog'liq. Bu termodinamik potentsial. Mikroskop bilan ichki energiyani tizim zarralarining mikroskopik harakatining kinetik energiyasi bo'yicha tahlil qilish mumkin. tarjimalar, aylanishlar va tebranishlar va mikroskopik kuchlar bilan bog'liq bo'lgan potentsial energiyani, shu jumladan kimyoviy aloqalar. Ning birligi energiya ichida Xalqaro birliklar tizimi (SI) bu joule (J). Shuningdek, tegishli intensiv energiya zichligi aniqlangan o'ziga xos ichki energiya, bu tizimning massasiga nisbatan, birlik J / kg bilan yoki ga nisbatan moddaning miqdori birlik J bilan /mol Entsiklopediya site:ewikiuz.top Ichki energiya, U(S,V,{Nj}), tizimning termodinamikasini energiya tiliyoki energiya vakili. Kabi davlatning funktsiyasi, uning dalillari faqat davlatning o'zgaruvchan o'zgaruvchilari. Ichki energiya bilan bir qatorda, termodinamik tizimning boshqa muhim funktsiyasi uning entropiyasi bo'lib, funktsiya sifatida, S(U,V,{Nj}), davlatning o'zgaruvchan o'zgaruvchilarining bir xil ro'yxatidan tashqari, entropiya, S, ro'yxatda ichki energiya bilan almashtiriladi, U. Bu ifodalaydi entropiya vakili Har bir kardinal funktsiya uning har birining monotonik funktsiyasidir tabiiy yoki kanonik o'zgaruvchilar. Ularning har biri uni ta'minlaydi xarakterli yoki asosiy masalan, tenglama U = U(S,V,{Nj}), o'zi tizim haqida barcha termodinamik ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Ikkala asosiy funktsiyalar uchun asosiy tenglamalarni printsipial ravishda o'zaro almashtirish mumkin, masalan, U = U(S,V,{Nj}) uchun S, olish uchun; olmoq S = S(U,V,{Nj}). Aksincha, Legendre konvertatsiyalari boshqa termodinamik potentsiallar va uchun tenglamalarni olish uchun zarurdir Massieu vazifalari. Entropiya faqat keng holat o'zgaruvchilarining funktsiyasi sifatida yagona va yagona hisoblanadi kardinal funktsiya Massieu funktsiyalarini yaratish uchun davlat. Uning o'zi odatdagidek "Massieu funktsiyasi" deb nomlanmagan, ammo u ichki energiyani o'z ichiga olgan "termodinamik potentsial" atamasiga mos keladigan deb o'ylashi mumkin

Haqiqiy va amaliy tizimlar uchun asosiy tenglamalarning aniq ifodalari deyarli har doim mavjud emas, ammo funktsional munosabatlar printsipial ravishda mavjud. Rasmiy ravishda, asosan, ularni manipulyatsiya qilish termodinamikani tushunish uchun juda muhimdirEntsiklopediya site:ewikiuz.top