Первый закон термодинамики (определение). Внутренняя энергия, энтальпия

1 з-н т/д является частным случаем з-на сохранения и превращения энергии. Основное содержание 1-го закона т/д.  — это эквивалентность теплоты и работы.
1ккал=4,187кДж
1кг•м=9,80665Дж
I = L/Q = 426.935 (кг•м)/ккал – механическая эквивалентная теплота.

1-й з-н является выражением общего з-на сохранения энергии применительно к системам и он гласит: энергия изотермической системы не изменяется.
W1 – W2 = 0
Если система адиабатная W1 – W2 = L Для механически изолированной системы W1 – W2 = -Q
Для закрытой системы W1 – W2 = L – Q

Если в системе имеет место круговой процесс или цикл и система закрытая, то выражение, отображающее 1 – й з-н т/д получает вид: L – Q = 0

Отсюда следует определение  1–го з-на т/д: вечный двигатель первого рода невозможен (устройство, создающее энергию из ничего, производящее работу без потребления энергии.)

Из 1 –го закона следует вывод: каждая система обладает функцией состояния, связанной с её энергией, получившей название внутренней энергии, которая зависит только от состояния системы и может зависеть только от пути перехода данного состояния.

W = WКИН + WПОТ + UВНУТ

Если пренебречь WКИН и WПОТ , то W = UВНУТ
UВНУТ = UПОТ + UКИН + U0

UКИН – кин. энергия хаотичного движения микрочастиц.

U0 – другая составляющая внутренней энергии, которую можно рассматривать термодинамически и объединить их в т.н. постоянную интегрирования.
UПОТ – потенциальная энергия взаимодействия частиц.

Для идеального газа UИ.Г = f(T).
Выражение 1-го з-на для закрытых систем имеет вид:
ΔU = L – Q   Q = ΔU + L
Энтальпия – это т/д параметр, функция состояния системы, опр. выражением:
I = U + pV
Она является функцией т/д параметров и также является т/д параметром.
Свойства энтальпии:
1) [I] = Дж;
2) аддитивная величина I = ∑Ij
3) I = m•i, где i = Дж/кг
4) энтальпия , как и внутренняя энергия определяется i = ∫di + i0

Термодинамические параметры (ТДП) – макроскопические признаки, характеризующие состояние системы и её отношение с о.с. ТДП-р обладает одним существенным признаком – его величина в данном состоянии системы не зависит от того, каким путём система пришла в данное состояние. ТДП-р относится к системе в постоянном равновесии

ТДП-р является функцией состояния системы. Например, p, T, V, U, H, A, G, ρ. ТДП разделяют на интенсивные и экстенсивные.

Интенсивные – параметры, которые не зависят от массы системы (p, T). Экстенсивные (аддитивные)-зависят от массы системы и относятся ко всей системе. ТДП-ры разделяют на термические и калорические. К первым относят p, T, V.  Все другие объединяет то, что в их размерности присутствует единица энергии (Дж).

Также различают внешние и внутренние ТДП-ры. Внешние те, которые определяются условиями сопряжения с окружающей средой Внутренние параметры определяются внутренним состоянием системы при заданных внешних параметрах.