Равновесно совершемая работа, равновесно подводимая теплота
Теплота представляет собой форму передачи энергии которая определяется теплопроводностью, конвекцией и излучением. Количество теплоты является функцией процесса. Подводимая теплота считается положительной, отводимая-отрицательной. dq = Cdt
Равновесное состояние – это когда в любой сколь угодно малой части рабочего тела все параметры постоянны и имеют одинаковое значение. Любые реальные процессы это не равновесные процессы. Для совершенно равновесного процесса необходимо бесконечно большой промежуток времени. Процесс называется стационарным если термодинамические параметры не изменяются с течением времени. На практике большинство процессов можно считать равновесными. Необходимым и достаточным условием равновесия является постоянство каких-либо двух параметров. Равновесные процессы удобно изображать графически, где состояние измеряется точкой, а процесс сплошной линией. Билет Степени свободы молекул. Закон распределения энергии теплового движения по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа. Теплоемкость. Удельная, молярная теплоемкость вещества. Степени свободы молекул Наименьшее число независимых координат, определяющих положение и конфигурацию молекулы в пространстве, называется числом степеней свободы молекулы
Модели молекул : а – одноатомной, б – двухатомной, в – трехатомной Число степеней свободы для одноатомной молекулы – 3 (поступательное движение в направлении трех координатных осей), для двухатомной – 5 (три поступательных и две вращательных), для трехатомной – 6 (три поступательных и три вращательных). Закон распределения энергии теплового движения по степеням свободы Закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул: для статистической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия, на каждую поступательную и вращательную степени свободы приходится в среднем кинетическая энергия, равная kT, а на каждую колебательную степень свободы – в среднем энергия, равная kT. Средняя энергия молекулы ˂ε˃ = k T, Где i – сумма числа поступательных, числа вращательных и удвоенного числа колебательных степеней свободы молекулы. Внутренняя энергия идеального газа Внутренняя энергия –Энергия хаотического (теплового) движения микрочастиц системы и энергии взаимодействия этих частиц U = RT = ν RT, Где M – молярная масса; ν = – количество вещества. Теплоемкость Теплоемкость тела – физическая величина, определяемая отношением бесконечно малого количества теплоты , полученного теплом, к соответствующему приращению его температуры : C = Удельная теплоемкость вещества – величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 кг вещества на 1 К: c = Единицей удельной теплоемкости является джоуль на килограмм-кельвин [Дж/(кг · К)]. Молярная теплоемкость – величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моль вещества на 1 К: = , где ν = – количество вещества. Единица молярной теплоемкости – джоуль на моль-кельвин [Дж/(моль · К)]. Билет № 23 Политропный процесс-Процесс, в котором теплоемкость остается постоянной, называется политропным. Исходя из первого начала термодинамики при условии постоянства теплоемкости (С= const), можно вывести уравнение политропы: Где показатель политропы. Политропа в координатах р, V— гипербола, занимающая промежуточное положение между изотермой и адиабатой. График: Частные случаи Политропного процесса:
Билет №24 ИЗОХОРНЫЙ ПРОЦЕСС ( ) Первое начало термодинамики для этого процесса
Вся теплота сообщаемая газу идет на увеличение ее внутренней энергии Билет № 25 ИЗОБАРНЫЙ ПРОЦЕСС ( ) Первое начало термодинамики для этого процесса
Количество теплоты сообщаемое газу расходуется на изменение его внутренней энергии и на совершение работы против внешних сил Билет № 26 ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ( ) Работа газа при изотермическом расширении: Первый закон термодинамики для процесса т.е. все количество теплоты, сообщаемое газу, расходуется на совершение им работы против внешних сил: Следовательно, для того чтобы при расширении газа температура не понижалась, к газу в течение изотермического процесса необходимо подводить количество теплоты, эквивалентное внешней работе расширения График: Билет№ 27 Адиабатным называется процесс при котором отсутствует теплообмен между системой и окружающей средой ( Q = 0). К адиабатным процессам можно отнести все быстропротекающие процессы. Адиабатным процессом, например, можно считать процесс распространения звука в среде, так как скорость распространения звуковой волны настолько велика, что обмен энергией между волной и средой произойти не успевает. Адиабатные процессы применяются в двигателях внутреннего сгорания (расширение и сжатие горючей смеси в цилиндрах), в холодильных установках и т.д. Из первого начала термодинамики для адиабатного процесса следует, что Работа над внешними силами совершается за счет убыли внутренней энергии Продифференцировав уравнение состояния для идеального газа р V Исключим температуру Т: Разделив переменные и учитывая что найдем Интегрируя это уравнение в пределах от р1 ДО р2 и соответственно от V1 до V2, а затем потенцируя, придем к выражению Так как состояния 1 и 2 выбраны произвольно, то можно записать Полученное выражение есть уравнение адиабатного процесса, называемое также уравнением Пуассона. График: Билет № 28 Энтропия — в естественных науках мера неупорядоченности системы, состоящей из многих элементов. В частности, в статистической физике — мера вероятности осуществления какого-либо макроскопического состояния. где — приращение энтропии; — минимальная теплота, подведённая системе; — абсолютная температура процесса. Энтропия при изохорном процессе:
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (918)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |