ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
Подведем некоторое количество Q теплоты к газу, находящему- ■ : цилиндре с адиабатическими стенками и поршнем внутри, который может ■сремещаться без трения. Наличие адиабатических стенок означает, что тепло — р ‘єн между газом внутри цилиндра и внешней средой отсутствует. При дви — Л — ии поршень может совершать работу W, связанную с поднятием некоторого ш. Если поршень неподвижен, то работа не совершается. Вообще говоря, W V Фактически из закона сохранения энергии следует, что W< Q. Что же про — 1 лит с избытком энергии Q — W?
Закон сохранения энергии требует, чтобы внутренняя энергия газа увеличи — на
AU= Q — W.
В дифференциальной форме уравнение (13) может быть переписано как
dU = dQ- dW (14)
Уравнения (13) и (14) являются математическими выражениями первого закона термодинамики, который по существу эквивалентен закону сохранении энергии. Во всех интересующих нас в этой главе случаях внутренняя энергия есть энергия, связанная с энергией хаотического движения молекул, т. е. тепловая энергия. В более сложных системах увеличение внутренней энергии может быть связано с такими механизмами, как возбуждение атомов и молекул, их ионизация и т. д.
Если нагрев происходит при постоянном объеме, то газ не совершает работы (dW-О) и, следовательно, dlf= dQ. Тогда удельная теплоемкость при постоянном объеме равна dU/dT(на 1 кмоль):
dll _ dQ d T ~ d T