Термодинамические свойства веществ.

Свойства веществ и расчет внутренней энергии и энтальпии.

Ранее мы получили важный результат: внутренняя энергия u(s,v) является функцией координат состояния s и v. С другой стороны имеем уравнение состояния рабочего тела, предоставленное физиками, T = T(s,v). Из этого уравнения ничто не мешает найти энтропию s = s(T,v) и подставить ее в зависимость для u(s,v). Получим новую зависимость u(s(T,v),v) = u(T,v) и для последней распишем полный дифференциал внутренней энергии du:

du = (∂u/∂T)_vdT + (∂u/∂v)_Tdv. (2.12)

Еще запишем основное уравнение термодинамики в двух формах (см. лекцию 1):

dq = du +dw, или dq = du + pdv, где dq =с_хdT в произвольном процессе.

Пусть х = v = const, т.е. конкретизируем изохорный процесс (dv = 0), и тогда с_хdT = c_vdT = du, т.е.

с_v = (∂u/∂T)_v.

После подстановки этого выражения в (2.12) получаем:

du = c_vdT + (∂u/∂v)_Tdv. (2.13)

Получили очень важный результат в виде (2.13) - уравнение для расчета изменения внутренней энергии. Если рассмотреть еще энтальпию h(s,v), снова сделать замену переменных h(T,p) с помощью уравнений состояния, далее провести процесс х = p = const над рабочим телом, то получим уравнение для расчета изменения энтальпии:

dh = c_pdT + (∂h/∂p)_Tdp. (2.14)

Предлагаем студентам проделать эту процедуру.

Уравнения (2.13) и (2.14) справедливы длялюбых веществ и любых процессов c рабочим телом.