Очень краткий курс общей физики (853997), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Газ, полностью подчиняющимся этому уравнению называется идеальный газ.

Идеальным называется газ, взаимодействия между молекулами у которого можно пренебречь

Процесс называется равновесными, если от проходит через непрерывную последовательность равновесных состояний.

3 формы записи уравнения состояния идеального газа:

N - число молекул в единицу объема

Рассчитаем объем занимаемый газом при натураном условии Т = 273,15К, р = 1,01.10⁵ Па

Термодинамический процесс – процесс перехода вещества изодного состояния в дргуое состояние, а возможен за счет сильного воздействия или за счет теплообмена в виде теплоты с окруность средой.

1. Плотность идеального газа. Связь между давлением, концентрацией и
   температурой. Изопроцсесы в идеальном газе.

Плотность идеального газа

Связь между давлением, концентрацией и температурой

Изопроцессы – такие, в которых один из параметров поддерживается постоянными, а второй параметр является функцией третьего параметры.

1. Изотермический процесс T = const (m=const)

1. Изобаный процесс р = const (m = const)

1. Изохорный процесс V = const (m=const)

1. Основное уравнение молекулярно - кинетической теории (связь между
   давлением и средней кинетической энергией поступательного движения молекул газа). Связь между средней кинетической энергией поступательного движения молекулы и температурой.

Рассмотрим взаимодействия между газом со стенкой сосуды, в которой газ находится.

Основные условия:

1. Газ одноатомный

2. Газ разрежен, поэтому среднее растояние между молекулами высокие, то есть силы взаимодействия между молекулами мало, то можно рассмотрить действия друг с другом.

3. Размеры молекул пренебречь.

4. Рассмотриваем молекулы как упругие, которой обсолютно друга со стенкой сосуды.

Пусть имеем масса одной молекулы m_o. Нормаль

Пусть : время взаимодействия одной молекулы со стенкой, тогда повторим закон Ньютона

Рассмотрим действия молекул на стенку площадью S, находящиеся молекулы

Числа ударов молекул от стенки равняестя

Где n: концентрация молекул в сосуде

V: объем сосуды

Где: l равняется длину, через который один молекула скоростью проходил за время

так как стенки только движуются половину молекул и с коростью v­_x,

Тогда суммарный импульс сил действующих на стенку за время t будет равняется.

Здезь F: суммарные силы давления, действрующие на стенку за время t

Так как скорость разные между молекулами, то есть должны говорить от среднего квадратного .

Силы входяющией молекул может оденоковы.

Тогда сила давления:

По определению

Средняя кинетическая энергия одной молекулы

1. Физический смысл температуры. Средняя квадратичная скорость молекулы газа.

Температура – в наших ощущениях Т воспринимается, как мера нагретости тела, есть привести в соприкосновении более наргетое тело с менее награтым телам, то через некоторое время их нагретости станут одинаковыми, при этом мы говорим, что температуры тел выровнялись, при этом мы говорим, что от более наргетого тела к менее нагретому прямо тепло.

С точки зрения МКТ температура мера средней кинетической энергии поступательно двух малекул.

А вообщее на двух или трех атомный молекулы, скажет что температура есть мера средней кинетичекой энергии поступательного движения одной молекулы.

Средная кинетическая квадратичная скорость называется:

1. Внутренняя энергия идеального газа. Понятие числа степеней свободы молекулы. Теорема о равнораспределении энергии по степеням свободы. Расчет внутренней энергии идеатыюго газа.

Всекая система обладаеют энергией, которой складывается из энергии системы и механической энергии системы и внутренной энергии, которые связаны с внутрением свойства стенки.

И так

+)Процесс изменения состояния изменяет внутреннюю энергию.

+) Изменение внутренной энергии

Тогда

Дифференциальный процесс

Для любой процесса

Число степеней свободы ( i ) тела называется минимальным числом независимых переменных, однозначно определяющих положение тела в пространстве (или минимальное число независимых перемещений тела в пространстве)

Теорема Больцмана о равномерном распределении энергии молекул по степеням свободы звучит следующим образом: если система молекул находится в тепловом равновесии при температуре Т, то средняя кинетическая энергия молекул равномерно распределена по степеням свободы, причем на каждую степень свободы приходится жнергия

1. Теплота. Работа в термодинамике. Первое начало термодинамики. Расчет
   величин, входящих в первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам в идеальном газе.

Под теплотой и количествами теплоты, понимаем передачу энергии от того телу другому, расчет хаотическое движение максимум, и взаимодействуют друг другу, характеризующему особеность тепломы. Эта передача на молярный уровень.

Теплота подводится или отводится прцесса изменение состояния вещества. Поэтому мы говорим, что теплота функция процесса . Введем движение от энергии функция состояния.

Q – функция процесса

U – функция состояния

U – изменение внутреннего энергии

Q – элементальная теплота

dU – безконечно мало изменения внутреннего энергии

Эксперименты установленны, что теплота самопроизвольно передается от теплого к холодному (от большой температуры до меньшой температуры)

Пусть имеем цилиндр с площадью которого S. Пусть под действием с микро подвижностью поршня. Слева от поршня находится газ, который мы можем вводить.

Пусть подействие сила давления действующое на dx, тогда можем говорить из работы сила на перемещение

если V > 0 при этом газ совершил работу

если V < 0 при этом внешняя сила совершило работу на газ

Передача изменения состояния вещества, а изменение внутренней энергии, миожно подводить 2 способ:

1. Либо подводит системе теплоту

2. Либо совершает на систему работы то есть взаимодействием силом

Первый закон термодинамики: Изменение внутренней энергии системы равно сумме работы, совершенной внешними силами над системой, и колическтва теплоты,сообщенного системе.

: работа внешнего силы

2 формировка

Обогнячим работу, совершенную системой против внешних сил как

Первый закон термодинамики: Количество теплоты, сообщенное системе, расходуется на изменение внутренней энергии этой системы и на совершение системой работы над внешними телами.

Q > 0 – подвод тепла

Q < 0 – отвод тепла

Газ расширяется – A > 0

Газ сжимается – A < 0

Температура повышается -

Температура убывается -

Применение первого начала термодинамики к изопроцессам в идеальном газе.

1. Изотермаческий процесс

1. Изохорный процесс

1. Изобарный процесс

Мы получили конечные значения С_р и С_v которые отражаются друг друга

1. Адиабатный процесс. Вывод уравнения адиабаты. Показатель адиабаты.
   Применение первого начала термодинамики к адиабатному процессу.

Адиабатический процесс называется такой процессом, который проходит без подвода или отвода теплоты.Q = 0

Вывод урвнении адиабаты, работаем

Тогда

Если = const

Это уравнение Пуассона

показатель адиабаты

Исползуя отношение pV=RT

Применение первого начала термодинамики к адиабатному процессу.

1. Первый способ: пишем первый уравнение термодинамики за адиабатический процесс.

Где

1. Газ расширяется то V₂ > V₁

То есть температура системы убывается

1. Газ сжимается то V₂ < V₁

То есть температура системы повышается

1. Второй способ: исходим из уравнении абиабаты.

Теплоемкость в адиабатическом процессе:

Теплоемкость в адиабатическом процессе равна нулью

1. Политропные процессы в идсатьиом газе. Уравнение политропы. Изопроцессы и адиабатный процесс, как частные случаи политронного процесса. Связь между теплоемкостью идеального газа в политропном процессе и показателем политропы. Ограниченность классической теории теплоемкости.

Определение: процесс в теории, в коротом теплоемкость является постоянным величиной, называется политропным проессом.

(теплоемкость изменяется)

1. Пусть

2. Пусть

3. Пусть

4. Пусть

Связь между теплоемкостью идеального газа в политропном процессе и показателем политропы.

Работраем одним моля вещества. Тогда исходно есть первый закон термодинамики

Характеристики

Список файлов лекций