Термодинамическая работа

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Термодинамические величины

Статья является частью серии «Термодинамика».
Энтропия
Количество теплоты
Термодинамическая работа
Химический потенциал
См. также: Термодинамические потенциалы.
Разделы термодинамики
Начала термодинамики
Уравнение состояния
Термодинамические величины
Термодинамические потенциалы
Термодинамические циклы
Фазовые переходы
править

Рабо́та является одной из основных физических величин. В механике элементарная работа (бесконечно малое приращение работы) определяется как

$\delta A = (\overrightarrow{F} \overrightarrow{dr})$ ,

где $\overrightarrow{F}$ — сила, а $\overrightarrow{dr}$ — элементарное (бесконечно малое) перемещение.

Бесконечно малое приращение работы термодинамической системы над внешней средой может быть вычислено так:

$\delta A = (\overrightarrow{F} \overrightarrow{dr}) = P (\overrightarrow{ds} \overrightarrow{dr}) = P dV$ ,

где $\overrightarrow{ds}$ — нормаль элементарной (бесконечно малой) площадки, $P$ — давление и $d V$ — бесконечно малое приращение объёма.

Работа в термодинамическом процессе $1 \rightarrow 2$ , таким образом, выражается так:

$A = \int_{1 \rightarrow 2} P dV$ .

Величина работы зависит от пути, по которому термодинамическая система переходит из состояния $1$ в состояние $2$ , и не является функцией состояния системы. Такие величины называют функциями процесса.

Приращение полной работы термодинамической системы, кроме изменения объёма, содержит ещё член, описывающий изменение напряжений в системе при постоянном объёме ^[1]:

$\delta A = \left( u+L-P_0 \right) dV + V d\mathbf{r}\cdot \nabla \left( u+L-P_0 \right),$

где $u$ — плотность энергии поля, связанной с системой,

$L=\int \frac{p}{\rho }d\rho$ — функция, зависящая от давления $p$ и плотности вещества $ρ$ , интеграл берётся за время протекания процесса,

$r$ — радиус-вектор элемента объёма,

$P 0$ — давление в покоящейся системе,

$V$ — объём системы.

Из формулы видно, что при выполнении работы может измениться ещё энергия поля за счёт изменения объёма на величину $d V$ , а также напряжённость поля в объёме, связанном с системой.

[править] См. также

↑ Федосин Сергей. Физика и философия подобия от преонов до метагалактик, Пермь: Стиль-МГ, 1999, ISBN 5-8131-0012-1. (544 стр., Табл.66, Ил.93, Библ. 377 назв.).

Категория: Термодинамика

Термодинамическая работа

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

[править] См. также

Views

Навигация

Участие

Поиск