حالت ترمودینامیکی و توابع حالت

حالت ترمودینامیکی و توابع حالت

کار ترمودینامیکی با اقداماتی مانند فشرده سازی، و از جمله کار شفت، هم زدن و مالش انجام می شود.

یک مورد ساده کار به دلیل تغییر حجم در برابر فشار مقاومت است. کار بدون تغییر حجم به عنوان کار ایزوچریک

شناخته می شود، مثلا زمانی که یک آژانس بیرونی، در محدوده سیستم، یک عمل اصطکاک روی سطح سیستم

را اجرا می کند. در این حالت، تخلیه معمولا به سیستم محدود نمی شود و مقدار انرژی که به عنوان کار به کار

منتقل می شود باید از طریق تغییر کلی وضعیت سیستم برآورد شود، که از طریق متغیرهای تغییر شکل مکانیکی

و خارجی قابل اندازه گیری (مانند حجم آن ) و متغیر غیر وابسته به تغییر شکل آن (مانند فشار آن).

در یک فرایند انتقال انرژی به عنوان کار، تغییر انرژی درونی سیستم به صورت نظری تعریف می شود که از طریق

مقدار کار آدیاباتیک که برای رسیدن به نهایی از حالت اولیه لازم بود، چنین کار آدیاباتیک تنها از طریق اندازه گیری

متغیرهای قابل اندازه گیری مکانیکی یا تغییر شکل خارج از سیستم که اطلاعات کامل در مورد نیروهایی

که توسط محیط در سیستم در طول فرایند اعمال می شوند، ارائه می شود. در مورد برخی از اندازه گیری های جول،

این فرایند به گونه ای تنظیم شده است که گرما تولید شده در خارج از سیستم (در لولای) توسط فرایند اصطکاک عملا

به طور کامل در سیستم در طول فرآیند منتقل می شود، به طوری که مقدار کار انجام شده توسط اطراف

در سیستم می تواند به عنوان محور کار، یک متغیر مکانیکی خارجی محاسبه شود.

 

بررسی اجمالی : 

مقدار انرژی منتقل شده به عنوان کار از طریق مقادیر خارجی به سیستم مورد نظر تعریف می شود و

به این ترتیب متعلق به محیط اطراف آن است. در یک کنفرانس معروف مهم، کارهایی که به انرژی داخلی سیستم

می افزاید، مثبت است. با این وجود، از سوی دیگر، به دلایل تاریخی، کنفرانس نشانه ای که اغلب با آن روبرو می شود،

بررسی کارهایی است که سیستم در محیط اطراف آن را مثبت انجام می دهد. اگر چه تمام فرآیندهای فیزیکی واقعی،

باعث کاهش انرژی جنبشی میشوند، اما در ترمودینامیک تعریف دقیق است، زیرا اتلاف انرژی حاصل از انتقال انرژی

به عنوان کار فقط در داخل سیستم اتفاق میافتد. انرژي خارج شده از سيستم، در فرآيند انتقال انرژی،

به عنوان کار ترموديناميک شمارش نميشود، زيرا به وسيله نيروهای ماکروسکوپيکی که بر اساس سيستم توسط عوامل

خارجی اعمال می شود، به طور کامل به حساب نمی آيد. کار ترمودینامیکی برای هیچ انرژیی که بین سیستم ها

به عنوان گرما و یا انتقال ماده اتفاق نمی افتد حساب نمی شود.