12.Основные параметры состояния, уравнения состояния газа.

1.абсолютное давление P

2.абсолютная температура T

3.удельный объем V

1) абсолютное давлениеP,Па-сила действующая на единицу площади.

2) абсолютная температураT,K- мера нагретости вещества, интенсивного теплового движения микрочастиц. Абсолютная температура пропорциональна кинетической энергии микрочастиц.

шкала Цельсия

шкала Кельвина

шкала Реомюра

шкала Фаренгейта

шкала Ренкина

3) удельный объем;

Нормативные условия– условия, при которых основные параметры состояния газа принимают следующие значения:

;;

Основные параметры состояния газа, связаны между собой уравнениями состояния:

Уравнения состояния идеального газа, уравнение Клапейрона – Менделеева.

- для 1 кг газа;

- для произвольного количества газа;

- для 1 кмоля;

где газовая характеристическая постоянная,молярный объем;молярная масса;универсальная газовая постоянная;

Уравнение Ван-дер-Ваальса: , гдепостоянная Ван-дер-Ваальса.

13.Теплоемкость.

Теплоемкость физического теларавна количеству теплоты, которую нужно подвести к телу, чтобы нагреть его на 1⁰.

Удельная теплоемкость –теплоемкость единицы количества вещества.

В зависимости от того, в чем выражается количество, различают удельные теплоемкости:

1.массовую,

2.объемную,

3.молярную,

Величина теплоемкости зависит от условий нагрева.

изобарная теплоемкость ,изохорная теплоемкость.

- для газов

Уравнение Майера:

Физический смысл газовой постоянной: газовая постоянная равна работе, которую совершает 1 кг газа, при нагреве на 1⁰в изобарном процессе.

Различают истинную и среднюю теплоемкости:

Истинная теплоемкостьопределяется на бесконечно малом интервале температуры, представляет собой производную подведенной теплоты по температуре.

Средняя теплоемкостьнаходится для конечного интервала температур равная отношению подведенной теплоты к разности температур в начале и конце процесса:

;

14. Понятие термодинамического процесса. Равновесный и неравновесный, обратимый и необратимый процессы.

Термодинамический процесс - процесс перехода термодинамической системы из одного состояния в другое.

Разновесным называется процесс, когда значения одноименных параметров во всех точках системы одинаковы в любой фиксированный момент времени. В природе равновесных процессов не существует.

Термодинамический процесс:

1

p

2

v

1-2 – график термодинамического процесса; 2-1 – обратный процесс.

Обратным называется термодинамический процесс, когда в прямом и обратном направлении система проходит через одинаковые состояния в обратной последовательности.

После возвращения системы в исходное состояние в точку 1, окружающая среда так же вернется в исходное состояние, иначе процесс необратим. Реальные процессы необратимы.

15. Основные термодинамические процессы.

1. Изохорный процесс

Р

Закон Шарля:

График изохорного процесса:

V

2.Изобарный процесс

Закон Гей-Люссака:

Р

V

3. Изотермический процесс

Закон Бойля-Мариотта:

pтеплоемкость

4. Адиабатный процесс– процесс идущий без теплообмена системы с окружающей средой.

(расширение газа в двигателе)

;

показатель адиабаты.

p

V

5.Политропный процесс

; ;_; показатель адиабаты;

Значение показателей политропны в основных термодинамических процессах:

16. Внутренняя энергия и энтальпия- калорические параметры вещества.

Внутренняя энергия существует внутри тела.

-внутренняя энергия.

Составляющие внутренней энергии:

1. совокупность кинетической энергии микрочастиц.

2. потенциальная энергия взаимодействия микрочастиц.

3. энергия электронных оболочек атомов.

4. внутриядерная энергия.

Величина внутренней энергии определяется состоянием внутренней энергии – поэтому внутреннюю энергию называют функцией состояния.

Изменение внутренней энергии в термодинамическом процессе не зависит от пути процесса, зависит от исходного и конечного состояния системы.

Для идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры.

;

Энтальпияпредставляет собой сумму внутренней энергии и потенциальной энергии, внешнего давления.

;

Энтальпия есть функция состояния: .