Вопрос №10.Теплоёмкость термодинамической системы. 1-ое начало термодинамики.

• Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия механической системы (или нек-рого тела) м-т меняться за счет 2-х различных процессов: совершения над системой (телом) работы А’ и передачи ему нек-рого количества теплoты Q.

Уже известно, что внутреннюю энергию составляют кинетическая энергия хаотического движения молекул и потенциальная энергия взаимодействия между молекулами, а также ¾ внутримолекулярная энергия. Сообщение телу тепла не связано с перемещением внешних тел и, следоват-но, не связано с совершением над телом макроскопической работы. В этом случае изменение внутренней энергии обусловлено тем, что отдельные молекулы более нагретого тела совершают работу над «более холодными» молекулами тела, нагретого менее. Подобно тому, как количество энергии, переданное одним телом другому, определяется работой A, совершаемой другим тeлoм над иными телами, колич-во энергии, переданное от тела к телу путём теплопередачи, определяется количеством тепла Q, отданного одним телом другому.

• Т.о., приращение внутренней энергии системы д-но быть суммой совершённой над телом работы A’ и колич-вом переданного телу тепла Обычно вместо работы совершаемой телом над системой, рассматривают работу A, выполняемую системой же над внешними телами, т.е. тогда

• Этим соотношением выражается закон сохранения энергии, в нём заключается содержание 1-го начала термодинамики, к-рое формулируется т.о.: количество теплоты, сообщаемое механической системе, идёт на приращение внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами.

• Теплоёмкость ТС.

Если привести в соприкосновение два тела с различной температурой, то происходит обмен внутренней энергией. Величину переданной энергии теплового движения молекул измеряют количеством теплоты. Поэтому количество теплоты есть мера переданной телу или отданной им внутренней энергии . Теплоёмкостью нек-рого тела называют величину, равную колич-ву тепла, к-рое следует сообщить телу, чтобы повысить его температуру на 1К. В пересчете на 1 моль нек-рого вещества выражает молярную теплоёмкость. Если нагревание происходит при постоянном объёме, тело не совершает работы над внешними телами, а всё тепло идёт на приращение внутренней энергии: Т.о., теплоёмкость идеального газа при постоянном объёме оказывается величиной неизменной – не зависящей от пaраметров состояния газа, в частности, от T.

• В ходе нагревания газа при постоянном давлении, он расширяется. Над окружающими телами совершается положительная работа. Следоват-но, для повышения температуры 1 моля газа на 1К уходит бóльшая энергия в этом случае молярную теплоёмкость выражают: Далее это выражение преобразуют с учётом того, что получая далее: т.е. работа, к-рую совершает 1 моль идеального газа при повышении его температуры на 1К в условиях постоянного давления, равна универсальной газовой постоянной R. Теплоёмкость же при этом