Учебное пособие: Изучение некоторых вопросов термодинамики
Отметим, что для реального газа, подчиняющегося уравнению Ван-дер-Ваальса после подстановки соответствующих частных производных, при замене давления его значением, найдём
ОБ ИЗМЕНЕНИЯХ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ ПРИ ДРУГИХ ИЗОПРОЦЕССАХ.
Найдём связь между изменениями энтропии и внутренней энергии
при постоянных значениях других параметров системы.
, (6.1)
где использовано (5.1).
(6.2)
где применены формулы (3.1) и (2.8).
Из выражения (6.1) вытекает, что для идеального газа
(6.3)
(6.3) |
Сравнивая это значение с
(6.4)
придём к выводу, что при изохорическом и изобарическом процессах одинаковому изменению энтропии соответствует неодинаковое изменение внутренней энергии. Нетрудно также заметить, что для идеального газа, согласно (6.2), изменение энтропии, связанное или с изменением объёма, или же давления, не приводят к изменению внутренней энергии.
Найдём связь между изменениями давления и внутренней энергии системы при адиабатическом, изотермическом и изохорическом процессах.
(6.5)
(6.6)
(6.7)
В случае идеального газа формулы (6.5) и (6.7) дают
откуда (6.8)
Это соотношение показывает, что при изохорическом м адиабатическом процессах одинаковому изменению давления соответствуют неодинаковые изменения внутренней энергии. Читателям представляем возможность самим выяснить физическую сущность различия этих величи н. Мы только отметим, что при изохорическом процесс е сис тема не совершает работы, а изменение дав лени я может происходить за счёт подводимого к системе или отводимого от системы количества теплоты. При адиабатическом же процессе изменение давления может быть обусловлено либо работой системы, против сил, за счет её внутренней энергии, либо же работой, совершенной над системой.
Найдём связь между изменениями объёма системы и её внутренней энергией при изобарическом процессе.
(6.9)
где были учтены (6.1), (2.15) и (2.2).
Для идеального газа выражение (6.9) даёт
(6.10)
Сравним это значение с ранее полученным (3.1) и выражением
(6.11)
Для идеального газа, на основании (3.1),