Se la lettera greca delta (") significa"cambiamento", o"molto piccolo cambiamento in", quindi la fondamentale relazione termodinamica per un sistema fisico è" U = T "S - P"V. Qui, "U è la variazione di energia interna del sistema, T è la temperatura, S è la sua entropia, P è la pressione che essa esercita sui suoi dintorni, e V è il volume del sistema. È possibile derivare questa relazione dal prime e seconda le leggi della termodinamica.
Istruzioni
• Richiamo o il prime e seconda le leggi della termodinamica dello stato. La prima legge è (variazione di energia interna) = (variazione di calore contenuto) - (quantità di lavoro svolto dal sistema sui suoi dintorni). Utilizzare la lettera greca delta (") per rappresentare piccoli cambiamenti e questo scrivere più brevemente come" U = V "Q--P". La seconda legge in parte dichiara che "S =" Q/T, dove "Q è l'aumento nel contenuto di calore del sistema. Se il sistema si raffredda, quindi per convenzione "S è negativo. T qui deve utilizzare una scala di temperatura assoluta, che significa che il valore a zero è dove si ferma il movimento cinetico al microscopio da calore.
• Riscrivere "S =" Q/T modo che è possibile introdurre nella prima legge. In altre parole, riscriverlo come "Q = T" S.
• La prima legge della termodinamica, introdurre il risultato del passaggio 2. In altre parole, "U ="Q--P"V diventa" U = T "S - P" V. Questa è la fondamentale relazione termodinamica.
Consigli & Avvertenze
- La fondamentale relazione termodinamica possa anche essere derivata da principi primi. In particolare, la seconda legge non è una definizione fondamentale di entropia. La definizione dell'entropia in termini di numero di stati quantistici in una piccola gamma di energia interna è più fondamentale. Vedere "Fondamenti di statistica e dinamica termica" di Reif per una derivazione.
- Si noti che la prima legge include la relazione P "V, non V" pag. Per capire questo, ricordare la definizione di opera. Il lavoro richiede una forza per causare il movimento sopra una distanza. Ad esempio, se si tiene un peso in aria in modo che non si muove, non stanno facendo lavori su di esso, anche se si cresce sempre più stanchi per lo sforzo. Allo stesso modo, V deve cambiare per il sistema di lavorare effettivamente sui suoi dintorni.