Orice sistem termodinamic este format din atomi și molecule în continuă mișcare. Caracteristica cantitativă este energia de mișcare.
Energia interna (U) caracterizează sursa de alimentare a sistemului în ansamblu. Acesta include toate formele de mișcare și de interacțiune a particulelor care alcătuiesc sistemul: energia cinetică a mișcării moleculare, atracția intermoleculară și energia particulelor repulsia sau energiei chimice intramoleculare energiei de excitație de electroni și intranucleare energie radiantă.
Valoarea energiei interne depinde de natura substanței. de masă și de sistem parametrii săi de stat.
Determinarea conținutului total de substanțe de rezervă energetică internă este imposibilă, deoarece nu se poate pune sistemul într-o stare lipsită de energie internă. Prin urmare, în considerarea termodinamica schimbării interne a energiei (AU), care reprezintă diferența dintre valorile sistemului energetic intern în statele finale și inițiale:
schimbare infinitesimal în energia internă notată cu du energia internă este o funcție a statului și schimbarea acestuia nu depinde de calea procesului, și este determinată numai de starea inițială și finală a sistemului, adică o diferență totală du. Valoarea și du este DU considerat pozitiv dacă energia internă în timpul fluxului procesului crește, și negativ atunci când scade.
De căldură și de muncă
transfer de energie din sistem la mediu și invers se realizează sub formă de căldură (Q) și muncă (A).
Forma de transfer de energie de la o parte a sistemului la altul datorită mișcării dezordonate a moleculelor, numai în funcție de temperatura componentelor sistemului și asociate cu o substanță urzeală în sistem numit căldură.
Căldura asociată procesului și nu la starea sistemului, adică, căldură este o funcție a stării depinde de modul în care procesul cantitate atât de infinitezimale de căldură este desemnat δQ și nu un diferențial totală. Aportul de căldură în sistem este considerat a fi pozitiv, dar Dedicată - negativ.
Procesul de lucru - energia transmisă de către un organism la altul atunci când interacționează, nu în funcție de temperatura organelor, și nu sunt asociate cu transferul de material de la un organism la altul.
Lucrând ca căldura asociată procesului și nu o proprietate a sistemului, adică, Funcția de stat. Pabotu făcut de sistemul împotriva forțelor externe. Este considerat a fi pozitiv, și a făcut asupra sistemului - negativ.
Prima lege a termodinamicii
Prima lege are un număr de declarații:
Energia internă a unui sistem izolat este constantă.
Munca si caldura sunt echivalente.
Perpetuum mobile Am un fel de imposibil. (Tip de motor I dă de lucru, fără pierderi de energie din mediul înconjurător.)
Expresia matematică I din lege:
în cazul în care Q - cantitatea de căldură comunicată sistemului;
AU - schimbarea internă a energiei;
A - activitatea totală efectuată de către sistem.
Pentru ecuația proceselor elementare infinitezimal (1) are forma:
δQ = du - = du AA - PDV + AA,
în cazul în care PDV - extinderea muncii;
AA - suma tuturor celorlalte tipuri de lucrări elementare (magnetice, electrice etc.).
Valoarea AA numit de lucru util. În termodinamicii chimice ia în considerare numai lucrările de extindere și de locuri de muncă considerat egal cu AA 0. Prin urmare,
= PDV AA, apoi δQ = du + PDV (2)
De la (1.2) rezultă că cantitatea de căldură a pus într-un sistem sau retras de la ea se duce la schimbarea internă a energiei și activitatea desfășurată de către sistem sau efectuat asupra sistemului.