Создай собственный wiki-сайт или wiki-страницу на Вавилон.wiki!

Все желающие приглашаются к активному участию в проекте!

Наш проект открыт для любых форм сотрудничества .

Термодинамическая работа

Из проекта Викизнание

Работа является одной из основных физических величин. В механике элементарная работа (бесконечно малое приращение работы) определяется как

  • \delta A = (\overrightarrow{F} \overrightarrow{dr}),

где \overrightarrow{F} — сила, а \overrightarrow{dr} — элементарное (бесконечно малое) перемещение.

Бесконечно малое приращение работы термодинамической системы над внешней средой может быть вычислено так:

  • \delta A = (\overrightarrow{F} \overrightarrow{dr}) = P (\overrightarrow{ds} \overrightarrow{dr}) = P dV,

где \overrightarrow{ds} — нормаль элементарной (бесконечно малой) площадки, ~P — давление и ~dV — бесконечно малое приращение объёма.

Работа в термодинамическом процессе 1 \rightarrow 2, таким образом, выражается так:

  • A = \int_{1 \rightarrow 2} P dV.

Величина работы зависит от пути, по которому термодинамическая система переходит из состояния 1 в состояние 2, и не является функцией состояния системы. Такие величины называют функциями процесса.


Приращение полной работы термодинамической системы, кроме работы ~ \delta A над внешними телами при изменении объёма системы, содержит ещё член ~ \delta A', описывающий изменение напряжений в системе при постоянном объёме (Федосин С.Г. Физика и философия подобия от преонов до метагалактик, Пермь: Стиль-МГ, 1999, 544 стр., Табл.66, Ил.93, Библ. 377 назв. ISBN 5-8131-0012-1). Величину ~ \delta A' можно считать работой по изменению градиентов поля и давления, совершённой над системой:

\delta (A -A') = -\left( u+L-P_0 \right) dV - V d\mathbf{r}\cdot \nabla \left( u+L-P_0 \right),

где ~u — плотность энергии поля, связанной с системой,

L=\int \frac{p}{\rho }d\rho — функция сжатия, зависящая от давления ~p и плотности вещества ~\rho, интеграл берётся за время протекания процесса,

~r — радиус-вектор элемента объёма,

~P_0 — давление в покоящейся системе,

~V — объём системы.

Из формулы видно, что при выполнении работы может измениться ещё энергия поля за счёт изменения объёма на величину ~ dV, а также напряжённость поля в объёме, связанном с системой.

[редактировать]

См. также

Из "http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%B0"