1954687391

Energia wewnętrzna to jedno z podstawowych pojęć termodynamiki. W ramach mechaniki Newtona pojęcie energii jest rozumiane bardzo wąsko, mianowicie jako energia mechaniczna¹. Jest to istotne, ale niepotrzebne, jak dzisiaj wiemy, ograniczenie. Kiedy młot uderza w sztabę żelaza, to ogrzewa ją i nieruchomieje. Mogłoby się więc wydawać, że energia mechaniczna młota gdzieś znika niezauważalnie i bezpowrotnie. Podobnie dwa pocierane o siebie pręty drewniane stają się cieplejsze i mogą się nawet zapalić². W obu przypadkach energia mechaniczna nie znika, lecz zamienia się w inną formę zwaną energią cieplną lub energią wewnętrzną ciała. Jak widzimy na tych prostych przykładach, definicja energii mechanicznej wymaga uogólnienia. Zadanie 1. Podać kilka przykładów układów termodynamicznych oraz wskazać parametry makroskopowe określające ich stany równowagi.

W dalszym ciągu wykładu przedstawimy i omówimy zasady termodynamiki (rozdziały 2-4). Szczególnie dużo uwagi poświęcimy w rozdziale 4 drugiej zasadzie termodynamiki, która odgrywa bardzo istotną rolę w procesach związanych z wymianą ciepła i ewolucją czasową układów izolowanych. Przedstawimy także fizykę wybranych układów, zjawisk i efektów termodynamicznych mających istotne znaczenie poznawcze i aplikacyjne w inżynierii materiałowej oraz dla procesów technicznych i technologicznych (rozdział 6).

6

1

Jest ona sumą energii kinetycznej i potencjalnej danego ciała lub układu ciał.

2

Prekursorem zapałek był zaostrzony koniec kołka drewnianego, który oparty o suche drewno i obracany szybko za pomocą dłoni powodował jego zapalenie się. (Ta technologia krzesania ognia jest przedmiotem filmu Walka o ogień, w którym nie pada żadne artykułowane słowo, chociaż człekokształtni osobnicy wydają wiele dźwięków.)