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Externe und interne ENERGY

Physik. Forschung in der Physik.

prof., Etkin VA

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Der Begriff "Energie" (aus dem Griechischen ενεργία - Aktivitäten) wurde in der Mechanik zu Beginn des neunzehnten Jahrhunderts, eine maßgebliche britische Physiker T. Jung, anstatt das Konzept der "manpower" eingeführt und soll den Job, der die Probekörper machen kann. Für die Mechaniker, die die inneren physikalischen und chemischen Prozesse im Körper nicht der Ansicht war, war die Arbeit der einzige Weg, um Energie zu ändern. Zur gleichen Zeit, um die Lösung einiger Probleme in der Mechanik einer restriktiven Begriff eines konservativen Systems zu erleichtern eingeführt wurde, für die Energie kann den Wert der Persistenz betrachtet werden. Mit dem Aufkommen der Thermodynamik und Wärmeübertragung der Theorie, hält die Körperwärme als eine spezifische Form von zufälligen Bewegung seiner konstituierenden Teilchen und Prozesswärme - als quantitatives Maß für diese Form der Energieaustauschverfahren, die Frage nach der Beziehung zwischen Wärme und Arbeit. Auf der Grundlage von zahlreichen Experimenten das Prinzip der Äquivalenz von Wärme Q und Werk des Begründers der Thermodynamik W. R. Clausius etabliert hatte dieses Prinzip wie folgt formuliert: "In allen Fällen, wenn der Kreisprozess der Wärme Arbeit auf die Menge an Abwärme proportional erscheint, und umgekehrt, wenn die Ausgaben des gleichen Job die gleiche Menge an Wärme erhalten "(Clausius, 1876), [2]. Wenn die Hitze und die in den gleichen Einheiten des internationalen SI-System gemessen Arbeit (dh die mechanische Wärmeäquivalent gleich eins gesetzt), kann das Prinzip der Äquivalenz als das Verhältnis von ausgedrückt werden:

wo - Grundwärmemenge und die Arbeit an getrennten Stufen der Betrachtung eines Kreisprozesses.
R. Clausius zog zuerst die Aufmerksamkeit auf die Tatsache, dass dieses Verhältnis nicht von der Art des Prozesses abhängt. Daher wird in Übereinstimmung mit dem bekannten Satz von Linienintegrale angegeben, daß der Integrand eine Gesamtdifferenz von irgendeiner Funktion des Zustands des U ist, eine Änderung, die auf die algebraische Summe von Wärme und Arbeit protsessa1 gleich ist):

R. Clausius nennt diese Funktion zunächst voller Körperwärme ist; B. Thomson - mechanische Energie des Körpers in diesem Zustand [2]. Dieser Unterschied zeigt die Abwesenheit zu diesem Zeitpunkt eine einzige Sicht auf den Inhalt dieses Konzepts. die analytischen Ausdruck des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik - In der Zukunft wird die Funktion U die interne Energie des Systems, und die Gleichung (2) bezeichnet. Dieser Ausdruck spiegelt die Energie eines isolierten Systems Konsistenz (U = konst am Q, W = 0) und ist damit eine der Formulierungen des Gesetzes der Erhaltung der Energie.

Es ist keine Übertreibung zu sagen, dass es die Verwendung des Begriffs "Energie" ist (wenn auch mit dem Zusatz der "internen") in Bezug auf die U-Funktion, nicht der gemessene Wert der Arbeit, es gab Geburt ist immer noch nicht die Schwierigkeit der Definition des Begriffs der Energie überwinden. Darüber hinaus benötigt es die Einführung von zwei neuen Bedingungen, da der Begriff der inneren Energie, die Existenz von Antipoden voraussetzt - EVN externe Energie und der Gesamtenergie E und deren Mengen. Zur Unterscheidung von EVN begann dass ein Teil der Systemenergie E zu verstehen, die sich nicht auf den internen Zustand des Systems abhängt, und wird allein durch die Bewegung des Systems als Ganzes in Bezug auf die anderen Stellen und seine Wechselwirkung mit ihnen bestimmt. Wie in der Mechanik wurde die EVN durch die Arbeit gemessen, dass das System den Übergang von einer Konfiguration zur anderen machen kann (als Referenzpunkt angenommen). Jedoch später wurde es klar, dass ein Teil der externen Strom noch auf dem internen Zustand des Systems abhängt. Beispielsweise Dielektrika und magnetische Materialien resultierenden elektrischen und magnetischen Feldern hängen von der Temperatur der Körper. Zur gleichen Zeit die Arbeit der Polarisation und Magnetisierung der Körper wird durch die Durchführung von Arbeiten gegen externen Feldern begleitet, das heißt Änderungen sowohl externe als auch interne Energie. In einigen Sonderfällen ist die Situation möglich, die Einführung des zusätzlichen Konzept der "eigenen" inneren Energie von Körpern (ohne den Bereich der Energie im Vakuum) zu vereinfachen. [3] Jedoch ist dieser Name beliebig, da das externe Feld wurde durch die Anwesenheit des polarisierten oder magnetisierten Körper verändert. Mit dem Aufkommen der speziellen Relativitätstheorie (SRT) stellte sich heraus, daß die Körper in der Regel bei der Bewegung gibt es keinen Teil der Energie, die nicht auf die Geschwindigkeit ihrer Bewegung abhängig ist. [4] Schließlich für geschlossene Systeme, wie das Universum, einschließlich der Gesamtheit (für beide Seiten bewegen) Objekte in Wechselwirkung zu treten, die ganze Energie ist intern, so dass die Energiesparte in interne und externe ihnen keinen Sinn macht. Da viele Bestimmungen der Mechanik und Thermodynamik es in die geschlossene (isoliert) System beziehen, die Notwendigkeit, die Unterschiede in der Terminologie der Qualität Energieformen zu reflektieren, in einer einseitigen Ausrichtung der natürlichen Prozesse resultierenden erhalten bleibt.

Hinweis. Der Ausdruck (2) spiegelt die Regel der Zeichen in der Thermodynamik: Wärme eines lassen auf das System herunter und es positiv perfekt funktionieren.

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Autor :. Prof., Etkin VA
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Erscheinungsdatum 15.08.2004gg