31. Внутренняя энергия

Внутренняя энергия складывается из внутренних кинетической и потенциальной энергий. Внутренняя кинетическая энергия создается хаотическим движением молекул вещества.

Кинетическая энергия всей макросистемы вычисляется:

где m– масса системы;

w– скорость ее движения в пространстве.

Силы взаимодействия молекул вещества друг с другом определяют внутреннюю потенциальную энергию тела.

Внутренней энергией называется такая энергия, которая заключена в самой системе и имеет две составляющие – кинетическую энергию.

Изменение удельной потенциальной (внутренней) энергии того же тела. Изменение всей удельной (внутренней) энергии при термодинамическом процессе будет выглядеть так:

?u – U_k– и_р.

Внутренняя энергия рабочего тела произвольной массы при этом рассчитывается по формуле:

?v-V_k – V_p.

Предположим, что рабочее тело переходит из первого состояния во второе при подводе теплоты извне. Тогда количество этой теплоты выразится в виде:

q_1,2 – u₂ -U₁.

Процесс проходит по изохорному закону, имеем:

q_1,2 = c_v (T₂ -T₁).

В общем виде для любого вещества массой m:

v₂ -v₁ – mc_v(T₂– T₁),

где T₁ – начальная температура термодинамического процесса;

T₂– конечная температура;

u₁ – начальная величина внутренней энергии;

u₂ – конечная величина внутренней энергии;

c– средняя удельная теплоемкость (изохорная).