15) Термодинамический подход к изучению физических процессов

В молекулярной физике широко пользуются двумя метода­ми: молекулярно-кинетическим и термодинамическим. Молекулярно-кинетическая теория качественно объясняет основные свойства тел.

Термодинамика изучает общие свойства тел и различные процессы в них, сопровождающиеся превращениями энергии, на основе законов превращения и сохранения энергии (начал термо­динамики). В термодинамике изучаются тепловые процессы — процес­сы, связанные с изменением температуры тела, а также с изме­нением его агрегатного состояния.

Преимущество термодинамического метода заключается в том, что основан на положениях, выведенных из многолетней человеческой практики. Существенный недостаток термодинами­ческого метода заключается в том, что он, не вскрывая внутрен­него механизма явлений, описывает только, как протекает дан­ный процесс, не выясняя, почему он так протекает.Термодинамический и молекулярно-кинетический методы, применяемые к одним и тем же объектам, дополняют друг друга.

16)Термодинамические параметры состояния тела

В термодинамике имеют дело с термодинамическими систе­мами. Под термодинамической системой подразумевается любое конечных размеров макротело или совокупность макротел. Под макротелом имеется в виду тело, размеры которого велики по сравнению с атомными размерами и которое состоит из огром­ного числа микрочастиц.

Состояние термодинамической системы определяется набором значений термодинамических параметров, т.е. физических вели­чин, характеризующих свойства системы в целом. Некоторые из этих величин, как например, P и T, не приме­нимы к микрочастицам, из которых состоит термодинамическая система. Термодинамические параметры являются макровеличи­нами,либо выражены через другие, непо­средственно измеряемые на опыте величины. Число параметров, определяющих состояние системы, зависит от рода системы и внешних воздействий. Состояние простейших термодинамических систем (однородных газов и жидкостей, не подверженных дейст­вию каких-либо полей) определяется P, V и T.

17) Внутренняя энергия тел

В состав внутренне энергии входят: 1)W_KEN поступательная, вращательная и калебательного движения молекул и атомов; 2)потенциальная W взаимодействия атомов и малекул; 3)W электронных оболочек атомов; 4)внутри-ядерная W.

Внутренняя энерг. в Т/д представляют собой сумму W_KEN всех малекул+W_{потенц.} их взаимодействия. U=W_KEN+W_пот. –Внутр. энерг.

В идеальном газе малекулы не взаимод. между собой,поэтому W_пот.=0 и внутрен. энерг. U=W_KEN

В нутрен. энерг. представляет собой W_KEN всех молекул зависит только от T и числа малекул. Изминение внутрен. энерг. определ. только изменением T и не зависит от характера процесса. ΔU=U₂-U₁; ΔT=T₂-T₁; U=NW_KEN=3/2Nа kT; N= Nа; W_KEN=3/2kT;

18)Измерение внутренней энергии

И зминение внутрен. энерг. определ. только изменением T.ΔU=U2-U1; ΔT=T2-T1; U=NW_KEN=3/2Nа kT; N= Nа; W_KEN=3/2kT.

Способы изменения U:1) При выполнении мех. работы.2)При изменении темп.

Теплообмен-передача внутренней энергии от одного тела к др. без совершения работы.3-и вида теплообмена: теплопроводность, конвекция,излучение. Теплопроводность- процесс теплообмена между телами при их непросредственном контакте,обусловленной хоотическим движ. частиц тела. Конвекция – передача нагретыми патоками жидкости или газа из одних участков занимаемого ими V в другие. Излучение – теплообмен по средствам электромагнитных волн.