Идеальный газ. Уравнение состояния
Молекулярная физика и Термодинамика сборник методических указаний для самостоятельной работы студентов БГИТА дневного и заочного обучения
Брянск 2005
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное агентство по образованию
Брянская государственная инженерно-технологическая академия
Кафедра физики
УТВЕРЖДЕНО Редакционный совет БГИТА
Протокол №___ от "__"________г.
Молекулярная физика и Термодинамика
сборник методических указаний для самостоятельной работы студентов БГИТА дневного и заочного обучения
Брянск 2005
Составители: ст. преподаватель кафедры физики БГИТА, Матанцева В.А. ассистент кафедры физики БГИТА Притыченко Л.М.
Рецензент: зав. кафедрой математики, доцент, к.ф-м.н. Баранова И.М.
Рекомендованы редакционно-издательской комиссией строительного факультета
Протокол № ___ от " __" _________г.
Содержание
Введение Любое тело с точки зрения молекулярной физики можно представить как совокупность огромного числа частиц. Поэтому описывать свойства такого тела – системы частиц - целесообразно с помощью усредненных значений физических величин – скорости, импульса, энергии. Вместе с тем, систему как целое можно характеризовать такими понятиями как масса, количество вещества, давление, температура, внутренняя энергия и т.д. В любом случае описание и исследование свойств системы частиц удобно проводить с помощью модели термодинамической системы, характеризуемой термодинамическими параметрами.
Идеальный газ. Уравнение состояния Идеального Газа. Газовые законы Простейшей моделью термодинамической системы является идеальный газ. Идеальным газом называют газ, в котором: собственные размеры молекул пренебрежимо малы по сравнению с размером сосуда; отсутствует взаимодействие между молекулами (т.е. потенциальная энергия взаимного притяжения молекул пренебрежимо мала); соударения молекул со стенками сосуда – абсолютно упругие. Идеальный газ (как и любое вещество) можно характеризовать величинами: -количество вещества ; = моль; ; или ; или при нормальных условиях ; где: N – общее число молекул в данной системе; - постоянная Авогадро (число частиц в одном моле вещества); - масса данной системы; - молярная масса вещества (см. ниже); - объем, занимаемый веществом; - объем одного моля вещества; При нормальных условиях и ; - молярная масса вещества; ; ; где: - относительная молекулярная масса, определяемая по химической формуле вещества; - размерный коэффициент в системе СИ. Также . Для смеси газов ; где и - соответственно масса и количество вещества i-того компонента смеси; n – число компонентов смеси. Массовая доля i-того компонента смеси
, где - масса смеси. Термодинамическими параметрами идеального газа являются объем, давление и температура. Объемомназывается часть пространства, занимаемая телом Для термодинамической системы (идеального газа) объемом может служить объем сосуда, в котором она находится. ; Давление – скалярная физическая величина, численно равная силе, приходящейся на единицу площади поверхности, на которую эта сила нормально действует: ; = Па (паскаль) Для термодинамической системы давление обусловлено совокупным действием молекул на дно и стенки сосуда. Для смеси газов справедлив закон Дальтона: , где - парциальное давление i-го компонента смеси; n – число компонентов смеси. Температура – мера интенсивности теплового движения частиц системы, находящейся в равновесном состоянии. (кельвин) - по термодинамической температурной шкале. - взаимосвязь между термодинамической и стоградусной шкалой Цельсия. Уравнение, связывающее термодинамические параметры, является уравнением состояния термодинамической системы. Основным уравнением состояния ИГ является уравнение Менделеева-Клапейрона:
(1.1)
где: - универсальная газовая постоянная. Домножив и поделив левую часть (1.1) на , а также поделив на V, получим: (1.2) где: - концентрация молекул; - постоянная Больцмана
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (908)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |