Wie definiert man genau die innere Energie?

Ich würde gerne den ersten Hauptsatz der Thermodynamik verstehen, aber ich habe einige Probleme mit dem Grundkonzept. Wie definiert man genau die innere Energie ?

Wie ich es sehe, ist bei einem System von Teilchen das Prinzip der Arbeit in Kraft. Kann es „per definitionem“ als isoliertes thermodynamisches System betrachtet werden? Wenn ja, kann das diatermische System als ein System definiert werden, bei dem das Prinzip der Arbeit nicht erfüllt wird. Wenn wir also die innere Energie als Summe der kinetischen und potentiellen Energien der Teilchen definieren, fehlt in der Gleichung der Summenarbeit im diatermischen Fall ein Term namens Wärme, den der erste Hauptsatz postuliert. Wie lässt sich Wärme mathematisch charakterisieren?

Was ist "Arbeitsprinzip"?
Prinzip der Arbeit (und Energie) ist, dass die Summe der elementaren nichtkonservativen Arbeiten gleich der Änderung der mechanischen Energie ist.
Hallo TobiR, ich habe deine letzte Teilfrage entfernt, vgl. diesen Meta-Beitrag.
Dieser Artikel kann hilfreich sein: physicalkey.com/47/… .

Antworten (1)

Das erste Gesetz sagt Ihnen, dass Sie die innere Energie eines Systems ändern können Δ U indem entweder Arbeit durch das System erledigt wird W oder dem System Wärme hinzufügen Q

Δ U = Q − W

Das System enthält keine Wärme.
Wärme und Arbeit sind keine Zustandsfunktionen eines Systems.
Man kann also nicht sagen, dass dieses System zu einem Zeitpunkt so viel Wärme und zu einem anderen Zeitpunkt mehr Wärme enthält.
Sie werden jedoch sehen δ Q in Lehrbüchern, was bedeutet, dass eine kleine Wärmemenge hinzugefügt wird, keine Änderung der Wärmemenge im System.
Eine andere häufige Form, die ich hier nicht wiedergeben kann, ist ein wenig D mit einem Strich durch.

Die innere Energie eines Systems ist die Summe der kinetischen Energien und der potentiellen Energien.

Wenn ein System nicht arbeitet und Sie ihm Wärme zuführen, erhöht sich die innere Energie des Systems.
Wenn Ihr System ein ideales Gas ist, dann ist diese Zunahme der inneren Energie eine Zunahme der kinetischen Energie der Atome des Gases.
Bei den meisten Systemen beeinflusst Wärme, die in ein System eintritt, sowohl die kinetische Energie als auch die potentielle Energie des Systems.

Die Temperatur kann für ein System im Gleichgewicht definiert werden und somit können Sie eine Temperaturdifferenz definieren.

Woraus lässt sich ableiten, dass U eine total differenzierbare Funktion ist? U ist ähnlich wie die "Gesamtmechanische Energie"?
Was ist die Hitze? Ist es eine Diskrepanz gegenüber dem Arbeitsprinzip?
Die Temperatur ist eine Folge des nullten Hauptsatzes der Thermodynamik, aber ich weiß nicht, wie ich ableiten soll, dass T (V, p) eine vollständig differenzierbare Funktion in Bezug auf V und p ist?
Können Sie mir bei der genauen Definition des thermischen Gleichgewichts ohne den Begriff Wärme helfen?
Im Prinzip kann man Werte der inneren Energie eines Systems finden und damit die Veränderung der inneren Energie. Wärme ist die Energieform, die von einem Bereich mit hoher Temperatur in einen Bereich mit niedrigerer Temperatur übertragen wird. Zwei Körper befinden sich im thermischen Gleichgewicht, wenn zwischen ihnen keine Wärme übertragen wird. Auf molekularer Ebene bedeutet dies, dass, wenn Atome aus den Körpern interagieren, es keine Nettoübertragung von kinetischer Energie zwischen den Atomen gibt. Was verstehst du unter Differenzierbarkeit?
Was meinst du mit Energie?
T ist total differenzierbar wenn D T = ∂ T ∂ v D v + ∂ T ∂ P D P Und D T = ∂ T ∂ v D v + ∂ T ∂ P D P und die obigen Ableitungen existieren.
Entschuldigung, ich kann die vorherige Bemerkung nicht korrigieren. Ich wiederhole es. T ist total differenzierbar wenn D T = ∂ T ∂ v D v + ∂ T ∂ P D P Und ∂ 2 T ∂ v ∂ P = ∂ 2 T ∂ P ∂ v und die obigen Ableitungen existieren.
Wie definiert man genau die innere Energie?
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