По­чему внут­ренняя энер­гия тер­мо­дина­мичес­кой сис­те­мы яв­ля­ет­ся од­нознач­ной функ­ци­ей ее сос­то­яния?

Для начала, давай разберемся с понятием внутренней энергии термодинамической системы. Внутренняя энергия системы представляет собой общую энергию всех молекул и частиц, находящихся внутри этой системы. Она зависит от движения частиц, их взаимодействий и потенциальных энергий, связанных с состоянием системы.

Термодинамическая система может находиться в различных состояниях, которые определяются ее параметрами, такими как температура, давление и объем. Однако, в любом состоянии системы значение внутренней энергии будет определенным и неизменным.

Теперь давай рассмотрим почему внутренняя энергия термодинамической системы является однозначной функцией ее состояния. Это можно объяснить с помощью первого закона термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии системы равно сумме подведенного тепла и работы, совершенной над системой:

ΔU = Q - W

где ΔU - изменение внутренней энергии системы, Q - подведенное тепло, W - совершенная работа.

Из данного выражения следует, что изменение внутренней энергии зависит только от разницы между подведенным теплом и совершенной работой. То есть, значение внутренней энергии системы не зависит от того, как достигается это изменение (например, постепенными изменениями или через различные варианты изменения параметров системы), а зависит только от конечного и начального состояний системы.

Это означает, что внутренняя энергия термодинамической системы является функцией только ее состояния, а не пути, которым было достигнуто это состояние. Следовательно, для определенного состояния системы всегда будет существовать уникальное значение внутренней энергии, которое можно измерить или рассчитать.

Таким образом, отвечая на вопрос: внутренняя энергия термодинамической системы является однозначной функцией ее состояния, потому что изменение внутренней энергии системы зависит только от начального и конечного состояний, а не от пути их достижения.