Bilety_6-11 (Готовые билеты)

Билет № 6УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ РЕАЛЬНОГО ГАЗАУравнение состояния реальных (неидеальных) газов называется уравнением Ван-дер Ваальса. Реальные газы редкоподчиняются закону для идеального газа. Максимальные отклонения от идеального поведения наблюдаются при высокихдавлениях и при низких температурах. При этих условиях объем системы становится относительно малым и собственныйобъем молекул уже составляет заметную часть общего объема. Кроме того, молекулы находятся на близких расстоянияхдруг от друга, что приводит к возникновению межмолекулярных взаимодействий. Ван-дер-Ваальс предложил включить вуравнение состояния реального газа два дополнительных члена: константу a, чтобы скомпенсировать уменьшение давленияиз-за межмолекулярного притяжения, и константу b, представляющую собой эффективный объем молекул газа:, гдеp - давление газа,V - объем, занимаемый данным количеством молей газа,n - количество молей,R - универсальная газовая постоянная,T - абсолютная температура,a, b - константы Ван-дер-Ваальса, подбираемые для разных газов эмпирически по величинам отклонений от идеальногоповедения.

Они бывают рассчитаны на 1 моль газа, их численные значения можно найти в специальных таблицах.Билет № 7ИЗОХОРНЫЙ ПРОЦЕСС ()Изохорный процесс в идеальном газе описывается законом Шарля:при постоянном объеме давление данной массы газа прямо пропорционально его термодинамической температуре:или.Работа газа при изохорном процессе равна нулю:.Все полученное тепло идет на изменение внутренней энергии в соответствии с первым началом термодинамики:.Молярная теплоемкость при изохорном процессе:.Билет № 8ИЗОБАРНЫЙ ПРОЦЕСС ()Для изобарного процесса в идеальном газе справедлив закон Гей-Люссака:при постоянном давлении объем данной массы газа прямо пропорционален его термодинамической температуре:или.Работа газа при изобарном расширении:.Изменение внутренней энергии:Количество полученного тепла в соответствии с первым началом термодинамики:.Молярная теплоемкость при изобарном процессе:.Билет № 9ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ()Изотермический процесс в идеальном газе подчиняется закону Бойля - Мариотта:для данной массы газа при неизменной температуре произведение значений давления и объема есть величина постоянная:или.Работа газа при изотермическом расширении:Изменение внутренней энергии при изотермическом процессе равно нулю:..Все полученное тепло идет на совершение работы в соответствии с первым началом термодинамики:.Билет № 10Адиабатный процесс — процесс, при котором отсутствует теплообмен между системой и окружающей средой.Из первого начала термодинамики следует, что работа газа при адиабатном процессе совершается за счет его внутреннейэнергии:(1).С другой стороны, из уравнения Клапейрона-Менделеева следует:Разделим уравнение (2) на уравнение (1):(2)., где.Проинтегрируем полученное уравнение:.Таким образом, при адиабатном процессеили— уравнение Пуассона.С учетом уравнения Клапейрона-Менделеева (уравнение Пуассона может быть представлено в виде:,)илиили.График адиабатного процесса — более крутая кривая, чем гипербола при изотермическом процессе.

Это следует извыражения производной, полученной из уравнения Пуассона.Работа газа при адиабатном процессе равна убыли внутренней энергии:.Билет № 11Политропный процесс это процесс, в котором теплоемкость остается постоянной. Политропным процессом являютсяизохорный, изобарный, изотермический и адиабатный процессы, потому что все они имеют общую особенность - онипроисходят при постоянной теплоемкости.В первых двух процессах теплоемкости соответственно равны Cv и Cp, в изотермическом процессе (dT=0) теплоемкостьравна бесконечности, в адиабатном политропный процесс равна нулю.

График политропного процесса показан ниже:График политропного процессаПолитропаПолитропа это график зависимости между параметрами состояния идеального газа прикоординатах p, V - гипербола, занимающая промежуточное положение между изотермой и адиабатой.Исходя из первого начала термодинамики при условии постоянства теплоемкости (уравнение политропы:- уравнение политропы,где- показатель политропы.. Политропа в), можно вывести.