※ 引述《jojo999 ()》之銘言:
: 大家都知道熱力學第一定律的數學式是: △U=Q-W
: 其中 △U:系統內能變化量 Q:進或出系統的熱(進取正,出取負)
: W:系統做的功(不論是PV功 或是 化學功都包含在內)
: 我的問題有兩個:
: 從功能原理可以知道:外力對系統做的功 = 系統的動能變化 + 系統的勢能能變化
: 1.其中系統的勢能,是指系統內的各個質點因為彼此間存有作用力
: 所以才會有的能量,所以若系統內只有單一質點,那麼這個系統(也就是一個質點)
: 是不是就沒有勢能?...這是第一個問題
: 2.功能原理以符號表示的話
: Wext = △K + △U = △E ,其中△E是該系統的總力學能變化量,△U是系統的勢能變化
: 又因為 一個系統的總動能= 系統的質心動能 + 系統內各質點相對於質心的動能的和
: 簡單的說就是 系統的總動能 = 系統的質心動能 + 內動能
: 所以 △K 可以寫作 = △Kcm + △K(relative to cm)
: 因此 △E = △K + △U 可寫成 △E = △Kcm + △Krel + △U
: = △Kcm + △Eint
: 其中 △Eint 為系統的內能變化量
: 也就是說 系統的總力學能變化 = 系統的質心動能變化 + 系統的內能變化
: 到這裡因為都是原文書寫的,所以沒有問題,我的問題是
: 那麼究竟 △Eint 是不是就是熱力學第一定律中的 △U 呢 ?
: 這問題困擾我蠻久的,希望有誰可以幫幫我
: 文中的勢能指POTENTIAL ENERGY 而位能則是INTERNAL ENERGY
我後來又翻了一下原文書,更仔細的看了一遍
發現△Eint應該就是第一定律中的△U
因為說得很清楚,Eint就定義做internal energy
此內能包含系統所有形式的內能,譬如,重力勢能,彈力勢能,電磁能,還有存在化學
鍵中的化學能,以及存在原子核中的核能,和使系統內各質點產生隨機運動的熱能!!etc.
而不旋轉大所說的也沒錯,只不過他的△E是指系統的總能變化,而我的△E是指
總力學能變化,所以△E(總能)=△KE + △PE + △U(內能)
或者 △E(總力學能)= △KE + △PE
而第一定律完整的敘述△E(總能)=Q-W 而非 △U=Q-W
這點應該沒錯,因為在熱力系統內,都是假設系統沒在運動,且系統整體的勢能不會改變
亦即 △E(總能)= Q-W = △KE + △PE + △Eint,△KE=0 且 △PE=0
所以才會得到我們常見的 △Eint= △U = Q-W
不知道我這樣推斷有沒有錯@@?
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※ 編輯: jojo999 來自: 59.116.183.89 (03/29 01:00)
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