Физика. Молекулярная физика. Термодинамика

92 Аналитически первое начало термодинамики можно записать в виде:  Q = dU + A  L , (5.2) т.е. теплота, получаемая системой, идет на изменение внутренней энергии системы и на совершение работы против внешних сил. Здесь:  Q – элементарное количество теплоты, полученной от внешнего источника;  L – элементарное количество работы, совершаемой сис- темой над внешними телами; dU – бесконечно малое изменение внут- ренней энергии системы. Независимость изменения какого-нибудь свойства системы от пути процесса при заданных начальном и конечном состояниях с ма- тематической точки зрения означает, что бесконечно малое измене- ние свойства является полным дифференциалом: , ... , ... , ... ... y z x y x z U U U dU dx dy dz x y z                             , (5.3) где dx , dy , dz , ... – элементарные изменения параметров, определяю- щих состояние системы;  U /  x ,  U /  y ,  U /  z , ... – частные производ- ные от функции U по каждому параметру. В отличие от внутренней энергии dU теплота  Q и работа не являются функциями состояния системы, т.е. не являются полны- ми дифференциалами, так как они всегда зависят от способа совер- шения процесса. Применим первое начало термодинамики к идеальному газу. Совершенная газом работа представляет собой работу расширения (рис. 5.1). Рис. 5.1. Принципиальная схема работы расширенного газа