Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » Презентации » Лекци@03-Свойства_идеальных_газов

Лекци@03-Свойства_идеальных_газов (Сборник электронных лекций)

2017-12-28СтудИзба

Описание презентации

Файл "Лекци@03-Свойства_идеальных_газов" внутри архива находится в папке "Сборник электронных лекций". Презентация из архива "Сборник электронных лекций", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "электротехника (элтех)" из 6 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "электротехника (элтех)" в общих файлах.

Просмотр презентации онлайн

Текст из слайда

Лекции по термодинамике
доцент каф. Э6, ктн Рыжков С.В.
Э6
нергомашиностроение.
Лекция №3
Свойства идеальных газов
•Закон Бойля-Мариотта.
•Закон Гей-Люссака.
•Уравнения состояния идеального газа.
•Термодинамическая поверхность состояния.
•Рабочие координаты.
•Закон Авогадро.
•Вычисление газовой постоянной.

Идеальным газом называют такой газ, в котором нет сил взаимного
притяжения между молекулами, а их объем равен нулю
Закон Бойля - Мариотта
p1 V2

p2 V1
или
p1V1  p2V2 const
для одного килограмма
p11  p22 const
т.е.
p const
(1)
Уравнение (1) есть уравнение равнобокой
гиперболы, которая показана на рис. 1. Эту
кривую называют также изотермой,
т. е. кривой постоянной температуры.
Рис. 1. График закона Бойля – Мариотта

Закон Гей-Люссака
  0  t0 0 (1  t )
где 0 — объем газа при температуре 0° С;
β = 1/273 — коэффициент объемного или
термического расширения газа.
Закон Гей-Люссака принято
выражать через удельный объем газа  и
абсолютную температуру Т:

const
T
(2)
Согласно уравнению (2) содержание
закона Гей-Люссака можно сформулировать
следующим образом: изменение объема
постоянного количества идеального
газа при неизменном давлении прямо
пропорционально изменению
Рис. 2. График закона Гей-Люссака
абсолютной температуры.
Из рис. 2 закон Гей-Люссака показан
графически в координатах vp. Так как
обязательным условием закона является постоянство давления, то в указанных
координатах это будет прямая линия, параллельная оси v. Эту линию называют также
изобарой, т. е. линией постоянного давления.

Уравнение состояния идеального газа
T  f3 ( p, )
1 T1

m Tm
1Tm
m 
T1
pmm  p22
(3)
Рис. 3. Вывод уравнения состояния
идеального газа

p22
m 
pm
1Tm p22

T1
pm
pm  p1
Tm T2
1T2 p22

T1
p1
p11 p22

T1
T2
(4)

p
const
T
(5)
Эту константу принято обозначать буквой R и называть удельной газовой постоянной.
Тогда уравнение состояния для идеального газа принимает следующий вид:
p RT
(6)
Уравнение (6) справедливо для 1 кг газа. Для произвольного количества газа уравнение
состояния будет
pV mRT
Где
(7)
V m
Уравнение (7) связывает все три параметра; оно называется уравнением состояния
идеального газа. Уравнение (7) известно как уравнение Клапейрона — оно названо
по имени французского ученого, который впервые его вывел.
Идеальный газ – это газ, который подчиняется уравнению состояния идеального газа.
Идеальный газ – предельный случай реального газа при ρ стремящимся к 0.

Термодинамическая поверхность состояния
Из математики известно, что уравнение
F ( p, , T ) 0
является уравнением поверхности в пространственной системе координат р, , Т. Эта
поверхность называется термодинамической поверхностью состояния.
Рабочие координаты
l Ph
Но внешняя сила Р согласно условию равновесия сил, действующих на поршень,
определяется как
P  pF
Тогда
l  pFh  p
(8)

Рис. 4. Определение работы процесса в координатах p

Таким образом, при переходе рабочего тела на состояния, соответствующего точке т,
в состояние n производится внешняя работа, равная приближенно произведению средней
величины давления на приращение объема, т. е. площадке прямоугольника
c  m'  n'  d
Разбив весь процесс 1—2 на ряд участков, вычислив для каждого из них площадь
прямоугольника и просуммировав их, получим приближенное значение всей работы
процесса 1—2:
l  l  p
2
2
l dl pd
1
(9)
1
l  p (2  1 )
Координаты vp принято называть рабочими.
p1 RT1
p2 RT2
(10)

p (2  1 ) R (T2  T1 )
p (2  1 )
R
T2  T
(11)
Удельная газовая постоянная R есть работа, которую совершает 1 кг идеального газа
в процессе р = const при изменении его температуры на 1°. Размерность R определяется
уравнением (11).
Закон Авогадро
m1
1

m2
2
m1
V  1
m2 2
V
(12)

1 1

 2 2
(13)
Так как ρ = 1/υ , то последнее уравнение можно написать в следующем виде:
2 1

1  2
или
3
м
11  2  2   22, 4
кмоль (14)
Киломолем (кмоль) ν называется количество вещества, масса которого в килограммах
численно равна его относительной молекулярной массе.
По известному значению молекулярной массы идеального газа μ можно найти его
удельный объем v и плотность р при нормальных физических условиях (рн и vн ):
22,4
н 


н 
22,4
м3
кг
кг
м3
(15)
(16)

Вычисление газовой постоянной
Умножим обе части уравнения состояния идеального газа на молекулярную массу,
т. е. напишем это уравнение для m кг газа:
p RT
(17)
но μυ = Vμ =  — объем 1 кмоль газа, a R по смыслу является газовой постоянной 1 кмоль
газа, и поэтому эту величину можно обозначить через R. Тогда уравнение (17)
принимает вид
p  R T
(18)
Газовую постоянную, отнесенную к 1 кмоль, называют универсальной газовой
постоянной. По физическому смыслу универсальная постоянная представляет собой
работу, которую совершает 1 кмоль любого идеального газа при увеличении его
температуры на 1° в процессе р = const.
Зная универсальную газовую постоянную нетрудно определить газовую постоянную
1 кг любого газа; для этого нужно знать его молекулярную массу:
R
8314, 3
R



Дж
( кг град)
Дж
Умножив обе части равенства ν — число киломолей газа, получим
p  R T
(кг К )

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5057
Авторов
на СтудИзбе
456
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее