Π‘Π°ΠΊΠ°Π»Π°Π²Ρ€
Π”ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ курсовыС Π½Π° Π·Π°ΠΊΠ°Π·

Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°. 
ВСрмодинамичСский процСсс

Π Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠΈΠ£Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΠΌΠΎΠ΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

Одним ΠΈΠ· ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Ρ… Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠ² Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ, установлСнных Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚ΠΎΠ² ΠΈ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΉ, являСтся Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡ энСргии. Π’ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ΅ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния энСргии формулируСтся Ρ‚Π°ΠΊ: ΠΏΡ€ΠΈ Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… процСссах Π² ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ тСрмодинамичСской систСмС внутрСнняя энСргия остаСтся Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ: U = const. Π”Π²Π° способа измСнСния Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии — Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΈ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ мСханичСской Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹… Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Ρ‘ >

Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°. ВСрмодинамичСский процСсс (Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚, курсовая, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ)

Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ° — это тСория Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… явлСний, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π½Π΅ ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ываСтся Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½ΠΎ-молСкулярноС строСниС Ρ‚Π΅Π». Для описания явлСний Π² Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ понятия «Ρ‚СрмодинамичСская систСма» ΠΈ «Ρ‚СрмодинамичСский процСсс».

Π‘ΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ физичСских Ρ‚Π΅Π», ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΎΡ‚ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚вия с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ тСрмодинамичСской систСмой.

Π›ΡŽΠ±ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅, происходящСС Π² Ρ‚СрмодинамичСской систСмС, называСтся тСрмодинамичСским процСссом.

Π’Π΅Π»ΠΎ ΠΊΠ°ΠΊ систСма ΠΈΠ· ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π΅Π³ΠΎ частиц ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргиСй. Π‘ ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΉ молСкулярно-кинСтичСской Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ внутрСнняя энСргия — это сумма ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии взаимодСйствия частиц, ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ‚Π΅Π»ΠΎ, ΠΈ ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ичСской энСргии ΠΈΡ… Π±Π΅ΡΠΏΠΎΡ€ΡΠ΄ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния.

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия бСспорядочного двиТСния частиц ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ T, ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия взаимодСйствия зависит ΠΎΡ‚ Ρ€Π°ΡΡΡ‚ояний ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ частицами, Ρ‚. Π΅., ΠΎΡ‚ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΌΠ° V Ρ‚Π΅Π»Π°.

ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π² Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ΅ внутрСнняя энСргия Ρ‚Π΅Π»Π° опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ функция Π΅Π³ΠΎ макроскопичСских ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ T ΠΈ Π΅Π³ΠΎ объСма V:

Одним ΠΈΠ· ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Ρ… Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠ² Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ, установлСнных Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚ΠΎΠ² ΠΈ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΉ, являСтся Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡ энСргии. Π’ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ΅ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния энСргии формулируСтся Ρ‚Π°ΠΊ: ΠΏΡ€ΠΈ Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… процСссах Π² ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ тСрмодинамичСской систСмС внутрСнняя энСргия остаСтся Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ: U = const.

ВнутрСнняя энСргия идСального Π³Π°Π·Π°. Вычислим Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΡŽΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ идСального Π³Π°Π·Π°. Если ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия взаимодСйствия ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ» Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ, внутрСнняя энСргия идСального Π³Π°Π·Π° Ρ€Π°Π²Π½Π° суммС кинСтичСских энСргий хаотичСского Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния всСх Π΅Π³ΠΎ ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»:

Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°. ВСрмодинамичСский процСсс.

ВнутрСнняя энСргия идСального Π³Π°Π·Π° прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° Π΅Π³ΠΎ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ идСального Π³Π°Π·Π° ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ измСняСтся Π΅Π³ΠΎ внутрСнняя энСргия, Ссли Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° остаСтся постоянной, Ρ‚ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚рСнняя энСргия идСального Π³Π°Π·Π° Π½Π΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΠ΅Ρ‚ся.

Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ состояния идСального Π³Π°Π·Π° ΠΈ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ для вычислСния Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии идСального ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π³Π°Π·Π°:

Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°. ВСрмодинамичСский процСсс.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, внутрСнняя энСргия идСального Π³Π°Π·Π° прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ давлСния p Π½Π° ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΌ V, Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π³Π°Π·ΠΎΠΌ.

Π”Π²Π° способа измСнСния Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии — Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΈ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ мСханичСской Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹. ВнутрСнняя энСргия Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Π΅Π³ΠΎ взаимодСйствия с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ. ΠŸΡ€ΠΈ мСханичСском взаимодСйствии Ρ‚Π΅Π» ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ энСргии, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ, являСтся Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° А.

ΠŸΡ€ΠΈ осущСствлСнии Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ энСргии являСтся количСство Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ Q.

Π‘ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ мСханичСской Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ называСтся макроскопичСским способом ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ энСргии, Π° Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° — микроскопичСским.

ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ вСсь тСкст
Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ