Page 8 - 130

7

  z    z 
dz    dx    dy ,

  x  y  y   x
     
xy
xy
   y,    x .
  x  y  y   x
Крім вищенаведених понять, в хімічній термодинаміці широко
використовуються поняття енергії, роботи та теплоти.
Енергія – загальна якісна міра руху і взаємодії всіх видів матерії. Енергія
існує в різних формах – тепловій (тепло), світловій (випромінювання), хімічній,
електричній, механічній. Термодинаміка використовує поняття внутрішня
енергія, вільна енергія, зв’язана енергія.
Внутрішня енергія (U) – визначається як сумарна енергія всіх видів руху
частинок у системі: поступального, обертального, та коливального руху
частинок, хімічної, гравітаційної, внутрішньомолекулярної, променевої енергії.
До внутрішньої енергії не належить потенціальна і кінетична енергія руху
системи, як цілого, які можна було б назвати “макроенергією” системи.
Зв’язана енергія – це частина внутрішньої енергії, яка в даних умовах не
може бути перетворена в роботу.
Вільна енергія – частина внутрішньої енергії, яка може бути
перетворена в роботу в даних умовах.
Робота (W) – визначається, як добуток фактора інтенсивності на зміну
фактора екстенсивності Wf i·df е.
В залежності від вибору цих факторів можна розглядати механічну (сила,
шлях), електричну (різниця потенціалів, кількість електрики), розширення
(тиск, об’єм) і інші види роботи. Всі форми енергії, крім теплоти, можуть бути
повністю перетворені в роботу.
Теплота(Q) – енергетична характеристика процесу теплообміну і
вимірюється кількістю енергії, яку одержує або віддає в цьому процесі
система. Теплообмін полягає в безпосередній передачі енергії
частинками(молекулами) одного тіла частинкам (молекулам) іншого тіла при їх
контакті. У випадку, коли енергія передається хаотичними рухами частинок
системи, говорять про передачу теплоти. Якщо ж енергія передається
узгодженим, впорядкованим рухом частинок, говорять, що відбувається робота.

1.1.2 Перший закон термодинаміки
За своєю суттю цей закон є законом збереження енергії. Якщо система не
обмінюється енергією із зовнішнім середовищем (ізольована термодинамічна
система), то її внутрішня енергія залишається сталою величиною: U=const.
Якби енергія ізольованої системи могла збільшуватися без взаємодії з
оточуючим середовищем, то можна було б сконструювати вічний двигун
першого роду, тобто машину, яка б виконувала роботу без витрати енергії, що
протирічить закону збереження енергії.