Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов

Содержание

Слайд 2

1.Статистический и термодинамический методы

1.Статистический и термодинамический методы

Слайд 3

Слайд 4

Идеальный газ

Идеальный газ

Слайд 5

2. Изопроцессы

2. Изопроцессы

Слайд 6

Уравнение Клапейрона

Уравнение Клапейрона

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

ЗАКОН ДАЛЬТОНА: Давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений, входящих в нее газов.

ЗАКОН ДАЛЬТОНА: Давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений, входящих в

нее газов.
Слайд 11

Уравнение Клапейрона – Менделеева

Уравнение Клапейрона – Менделеева

Слайд 12

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов

Слайд 13

Закон Максвелла о распределении молекул идеального газа по скоростям

Закон Максвелла о распределении молекул идеального газа по скоростям

Слайд 14

Скорости, характеризующие состояние газа Максимум кривой на рис. 1.6 соответствует значению наиболее вероятной скорости .

Скорости, характеризующие состояние газа

Максимум кривой на рис. 1.6 соответствует значению наиболее

вероятной скорости

.

Слайд 15

1. Из формулы наиболее вероятной скорости следует, что при повышении температуры

1. Из формулы наиболее вероятной скорости следует, что при повышении температуры

максимум функции распределения молекул по скоростям сместится вправо (значение наиболее вероятной скорости становится больше). 2. Площадь, ограниченная кривой, остается неизменной, поэтому при повышении температуры кривая распределения молекул по скоростям будет растягиваться и понижаться. 3. При нагревании газа доля молекул, обладающих малыми скоростями, уменьшается, а доля молекул с большими скоростями увеличивается. 4. Площадь, ограниченная кривой распределения и осью абсцисс, равна единице.
Слайд 16

Барометрическая формула

Барометрическая формула

Слайд 17

Распределение Больцмана

Распределение Больцмана

Слайд 18

Средняя длина свободного пробега молекул

Средняя длина свободного пробега молекул

Слайд 19

Явление переноса

Явление переноса

Слайд 20

Теплопроводность

Теплопроводность

Слайд 21

Диффузия

Диффузия

Слайд 22

Внутреннее трение (вязкость)

Внутреннее трение (вязкость)

Слайд 23

Основы термодинамики

Основы термодинамики

Слайд 24

Важной характеристикой термодинамической системы является ее внутренняя энергия. Внутренняя энергия -

Важной характеристикой термодинамической системы является ее внутренняя энергия. Внутренняя энергия -

однозначная функция термодинамического состояния системы (при переходе системы из одного состояния в другое изменение внутренней энергии определяется разностью значений внутренней энергии этих состояний и не зависит от пути перехода). Положение тела в каждый момент времени характеризуется числом степеней свободы. Число степеней свободы молекулы – число независимых переменных (координат), полностью определяющих положение системы в пространстве. Средняя энергия молекулы равна:
Слайд 25

Внутренняя энергия для произвольной массы идеального газа:

Внутренняя энергия для произвольной массы идеального газа:

Слайд 26

Первое начало термодинамики

Первое начало термодинамики

Слайд 27

Закон сохранения и превращения энергии, получил название первого начала термодинамики: количество

Закон сохранения и превращения энергии, получил название первого начала термодинамики: количество теплоты

, переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы .
Слайд 28

Удельная теплоемкость вещества – величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания

Удельная теплоемкость вещества – величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания

1 кг вещества на 1 К:
Слайд 29

Молярная теплоемкость - величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1

Молярная теплоемкость - величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1

моля вещества на 1 К:

Связь удельной и молярной теплоемкости:

Слайд 30

Уравнение Майера - постоянная Пуассона.

Уравнение Майера

- постоянная Пуассона.

Слайд 31

Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.

Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.

Слайд 32

Изотермический процесс.

Изотермический процесс.

Слайд 33

Изобарный процесс.

Изобарный процесс.

Слайд 34

Изохорный процесс.

Изохорный процесс.

Слайд 35

Адиабатный процесс - процесс, при котором отсутствует теплообмен между системой и

Адиабатный процесс - процесс, при котором отсутствует теплообмен между системой и

окружающей средой. Все быстропротекающие процессы можно отнести к адиабатным. Адиабатный процесс описывается уравнением Пуассона
Слайд 36

Термодинамический процесс называется обратимым, если он может происходить как в прямом,

Термодинамический процесс называется обратимым, если он может происходить как в прямом,

так и в обратном направлении. Причем, если такой процесс происходит сначала в прямом, а затем в обратном направлении и система возвращается в исходное состояние, то в окружающей среде и в этой системе не происходит никаких изменений. Всякий процесс, не удовлетворяющий этим условиям, является необратимым.
Слайд 37

Энтропией называется функция состояния системы, дифференциалом которой является :

Энтропией называется функция состояния системы, дифференциалом которой является :

Слайд 38

Для обратимых процессов изменение энтропии: - это выражение называется равенство Клаузиуса.

Для обратимых процессов изменение энтропии: - это выражение называется равенство Клаузиуса.


Слайд 39

это неравенство Клаузиуса. При любом необратимом процессе в замкнутой системе энтропия возрастает (dS > 0).

это неравенство Клаузиуса. При любом необратимом процессе в замкнутой системе энтропия

возрастает (dS > 0).
Слайд 40

Тогда для замкнутой системы – математическая запись второго начала термодинамики. Таким

Тогда для замкнутой системы – математическая запись второго начала термодинамики.

Таким

образом, для произвольного процесса,
где, знак равенства – для обратимого процесса; знак больше − для необратимого.
Слайд 41

Изменение энтропии в изопроцессах:

Изменение энтропии в изопроцессах:

Слайд 42

Второе начало термодинамики 1) по Кельвину: невозможен круговой процесс, единственным результатом

Второе начало термодинамики

1) по Кельвину: невозможен круговой процесс, единственным результатом которого

является превращение теплоты, полученной от нагревателя, в эквивалентную ей работу;
2) по Клаузиусу: невозможен круговой процесс, единственным результатом которого является передача теплоты от менее нагретого тела к телу более нагретому.
Слайд 43

Математической формулировкой второго начала является выражение Энтропия замкнутой системы при любых

Математической формулировкой второго начала является выражение Энтропия замкнутой системы при

любых происходивших в ней процессах не может убывать (или увеличивается или остается неизменной).
Слайд 44

Цикл Карно

Цикл Карно