Термодинамические параметры и процессы. Урав-е сост-я идеального газа.
Термодинамические параметры и процессы. Урав-е сост-я идеального газа. - раздел Образование, Основные положения молекулярно-кинетической теории. Масса и размер молекул Для Описания Состояния Термодинамической Системы Вводятся Физические Величины...
Для описания состояния термодинамической системы вводятся физические величины, которые называются термодинамическими параметрами или параметрами состояния системы. Обычно в качестве термодинамических параметров выбирают давление P, объем V и температуру T.
Если какой либо из термодинамических параметров изменяется, то происходит изменение состояния системы, называемое термодинамическим процессом . Термодинамический процесс называется равновесным, если система бесконечно медленно проходит непрерывный ряд бесконечно близких термодинамических равновесных состояний. Изопроцессами называются термодинамические процессы, происходящие в системе с постоянной массой при каком либо одном постоянном параметре состояния. Изобарный, изохорный, изотермический.
Если рассматривать газообразное состояние вещества, то простейшими свойствами обладает газ, у которого взаимодействие между молекулами пренебрежимо мало, и молекулы которого имеют исчезающе малые собственные размеры. Такой газ называется идеальным газом. Всякий реальный газ при достаточном разряжении близок по своим свойствам к идеальному газу. Некоторые газы, такие, как воздух, азот, кислород, даже при обычных условиях, т.е. при комнатной температуре и атмосферном давлении, мало отличаются от идеального газа, Особенно близки по своим свойствам к идеальному газу гелий и водород.
Состояние данной массы m идеального газа определяется значениями трёх параметров: давления P, объёма V, и температуры Т. Соотношение, устанавливающее связь между этими параметрами, имеет вид:
уравнение состояния идеального газа
(уравнение Менделеева-Клапейрона)
-
где М - масса 1 моля газа, R = 8,31- универсальная газовая постоянная.
Для одного моля газа уравнение состояния идеального газа примет вид:
- уравнение Клапейрона.
Запишем уравнение состояния идеального газа в другой форме. Для этого введем физическую постоянную:
- постоянная Больцмана.
Тогда, подставляя в уравнение Менделеева-Клапейрона, перепишем его в виде:
.
Учитывая, что - число молекул в газе массы m, получим
.
Так как - концентрация молекул, т.е. число молекул в единице объема, то
другая форма записи уравнения
состояния идеального газа.
Основные положения молекулярно-кинетической теории
1. Все вещества состоят из мельчайших частиц - атомов и молекул.
2. Молекулы и атомы любого вещества находятся в непрерывном хаотическом движении, которое называется тепловым движением
Масса и размеры молекул
Для характеристики масс атомов и молекул применяются следующие величины:
Атомная масса – масса атома вещества, выраженная в а.е.м.
Молекулярная масса – масса
Основное ур-е молекулярно-кинетической теории гага.
1) Молекулы газа движутся только вдоль трех взаимно перпендикулярных направлений. Если в сосуде содержится N молекул, то в любой момент времени вдоль каждой из осей координат будет двигаться
Явление переноса: теплопроводность ИГ
Явления переноса в газах. Общие закономерности.
Беспорядочность теплового движения молекул газа, непрерывные соударения между ними приводят к постоянному перемешиванию частиц и изменению и
Диффузия и внутреннее трение в идеальном газе
Явление переноса — диффузия — заключается в самопроизвольном взаимном проникновении и перемешивании частиц двух соприкасающихся газов, жидкостей и даже твердых тел. При этом различают самодиффузию
Термодинамика изохорического процесса: V=const.
Рассмотрим закон, описывающий этот процесс, и его график в координатах (P,V). Этот закон является частным случаем уравнения Менделеева-Клапейрона (уравнения состояния идеального газа)
Термодинамика адиабатического процесса: dQ=0.
Адиабатический процесс - это процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой.
Поскольку dQ = 0, то первое начало термодинамики принимает вид:
Политропические процессы
Политропическими процессами называются процессы, при которых теплоемкость газа остается постоянной.
Найдем уравнение состояния идеального газа при политропическом процессе, т.е. уравнение
Второе начало термодинамики. Цикл Карно
Второе начало термодинамики:Невозможно построить периодически действующую тепловую машину, которая бы всю подводимую к ней теплоту превращала в работу, т.е. всегда
Новости и инфо для студентов