Содержание
- 2. 10.2 Уравнение состояния идеального газа Идеальным газом называется газ, в котором можно пренебречь взаимодействием между молекулами.
- 3. Из них следует, что в общем виде связь между P, V, T может быть записана как
- 4. Закон Авогадро Авогадро нашел, что моли любых газов при одинаковых температуре и давлении занимают одинаковые объемы.
- 5. Запишем уравнение состояния идеального газа (10.2.1) при нормальных условиях для 1 - го моля газа где
- 6. Получим уравнение состояния для произвольного объема газа V массой m. Если М – масса одного моля
- 7. Опытным путем найдено, что в 1-м моле вещества содержится число частиц, равное числу Авогадро Из пропорции
- 8. Величина называется постоянной Больцмана. Введем концентрацию молекул Тогда уравнение Клайперона-Менделеева примет вид
- 9. 10.7 Барометрическая формула Найдем закон изменения давления газа с высотой за счет влияния силы тяжести. Считаем
- 10. Из уравнения состояния идеального газа выразим плотность Тогда Разделяем переменные и интегрируем полученное дифференциальное уравнение
- 11. В результате находим Пусть h1 - высота на уровне моря, а Р1 – давление на уровне
- 12. 10.8 Распределение Больцмана Согласно уравнению состояния идеального газа P = nkT давление пропорционально концентрации молекул газа
- 13. 11. Основы термодинамики 11.1 Первое начало термодинамики При термодинамическом описании свойств макросистем используют закономерности, наблюдающиеся в
- 14. Внутренняя энергия макросистемы U состоит из двух частей: 1) кинетической энергии хаотического движения молекул в системе
- 15. Разобьем макросистему на достаточно большие части. Поскольку межмолекулярные силы короткодействующие, то потенциальной энергией взаимодействия между частями
- 16. Внутренняя энергия U обладает еще одним свойством – она является функцией состояния. Это значит, что величина
- 17. Из закона сохранения энергии следует, что изменение внутренней энергии системы ΔU при ее переходе из начального
- 18. Если ΔU > 0, то совершенная системой работа меньше полученного количества теплоты, то есть Q >
- 19. Пусть макросистема совершает процесс, в ходе которого она периодически возвращается в исходное состояние, тогда ее внутренняя
- 20. 11.2 Работа газа при изменении объема Пусть газ находится под поршнем цилиндрического сосуда. При своем расширении
- 21. При конечном перемещении поршня объем газа меняется от V1 до V2, а работа газа A равна
- 22. 11.3 Теплоемкость идеального газа Теплоемкость равна количеству теплоты, которое нужно передать телу, чтобы повысить его температуру
- 23. Молярная теплоемкость – количество теплоты, необходимое для нагревания 1 моля вещества на 1° К (11.3.3) где
- 24. Теплоемкость зависит от условий измерения. Различают молярную теплоемкость при постоянном объеме cV и постоянном давлении cP
- 25. Введем отношение Величина γ называется постоянной адиабаты.
- 26. 11.4 Число степеней свободы Числом степеней свободы механической системы называется число независимых величин, с помощью которых
- 27. У системы из N невзаимодействующих материальных точек имеется 3N степеней свободы. Если между 2-мя точками имеется
- 28. У системы из N упруго связанных точек имеется 3N степеней свободы, из которых: 3 степени –
- 29. Теперь рассмотрим молекулы. При определении числа степеней свободы молекулы входящие в нее атомы надо рассматривать как
- 30. Если два атома в двухатомной молекуле связаны не жестко, а упруго, то расстояние между атомами может
- 31. среднее значение кинетической энергии поступательного движения молекулы идеального газа равно Так как все 3 поступательные степени
- 32. Например, на 1 вращательную степень свободы тоже приходится энергия, равная . У молекулы, испытывающей колебания, имеется
- 33. В идеальном газе молекулы не взаимодействуют друг с другом, поэтому его внутренняя энергия равна сумме энергий
- 34. Учтем, что для идеального газа сР = сV + R , поэтому (11.4.6) Следовательно, обе молярные
- 35. 11.9 Цикл Карно Рассмотрим прямой обратимый процесс, состоящий из двух изотерм и двух адиабат. Такой цикл
- 36. Следовательно, КПД в цикле Карно зависит только от температур нагревателя Т1 и холодильника T2 , но
- 37. 11.10 Энтропия. 2-е начало термодинамики Рассмотрим соотношение (11.9.2), полученное для цикла Карно где Т1 – температура
- 38. Формулу (11.10.1) можно рассматривать как интеграл по замкнутому циклу Карно (11.10.2) Отношение называется приведенным количеством теплоты.
- 39. Обозначим его как (11.10.3) где функция S называется энтропией. Понятие энтропии ввел Клаузиус в 1865 г.
- 40. Если процесс не замкнутый, то при переходе из начального состояния 1 в конечное состояние 2 энтропия
- 41. Для изолированной (замкнутой) системы, не обменивающейся теплом с окружающими телами Если при этом процесс, совершаемый замкнутой
- 42. Если же изолированная система совершает необратимый процесс, то ее энтропия всегда возрастает Объединяя результаты для обратимого
- 43. Все реальные процессы необратимы, поэтому они протекают так, что энтропия замкнутой системы возрастает. Второе начало термодинамики
- 45. Скачать презентацию