МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ

Реферат на тему:
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ

Выполнил студент 115 группы
Степанов Андрей Александрович

Владивосток, 2001г.
1. Определение термодинамической функции

Все расчеты в термодинамике основываются на использовании функций состояния, называемых термодинамическими функциями. Каждому набору независимых параметров соответствует своя термодинамическая функция.
Изменения функций, происходящие в ходе каких-либо процессов, определяют либо совершаемую системой работу, либо получаемую системой теплоту.

Термодинамические функции являются функциями состояния. Поэтому приращение любой из функции равно полному дифференциалу функции, которой она выражается. Полный дифференциал функции f(x,у) переменных х и у определяется выражением

[pic] (1)
Поэтому, если в ходе преобразований мы получим для приращёния некоторой величины f выражение вида

[pic] (2) можно утверждать, что эта величина является функцией параметров [pic] и[pic], причем функции [pic]и [pic]представляют собой частные производные функции[pic]:

[pic] [pic] (3)

При рассмотрении термодинамических функций мы будем пользоваться неравенством Клаузиуса, представив его в виде

[pic] (4)
Знак равенства относится к обратимым, знак неравенства - к необратимым процессам.

2. Внутренняя энергия

С одним из термодинамических потенциалов мы уже хорошо знакомы. Это внутренняя энергия системы. Выражение первого начала для обратимого процесса можно представить в виде

[pic] (5)
Сравнение с (2) показывает, что в качестве так называемых естественных переменных для потенциала U выступают переменные S и V. Из (3) следует, что

[pic] [pic] (6)

Из соотношения

[pic]

следует, что в случае, когда тело не обменивается теплотой с внешней средой, совершаемая им работа равна

[pic] или в интегральной форме

[pic] (нет теплообмена).

Таким образом, при отсутствии теплообмена с внешней средой работа равна убыли внутренней энергии тела.

При постоянном объеме

[pic]

Следовательно, теплоемкость при постоянном объеме равна

[pic] (7)