- •1.Предмет термодинамики, её методы, задачи. Основные понятия и определения. Термодинамическая система. Виды термодинамических систем.
- •2.Параметры состояния. Уравнения состояния. Термодинамический процесс. Равновесные и неравновесные, обратимые и необратимые процессы.
- •3.Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа. Термическое и калорические параметры состояния идеального газа.
- •Уравнения состояния идеального газа
- •1) Закон Бойля-Мариота
- •2) Закон Гей-Люсака
- •4.Газовые смеси, способы задания, вычисление параметров состояния, кажущейся молекулярной массы и газовой постоянной смеси, определение парциальных давлений, закон Дальтона.
- •5.Теплоемкость газов. Классификация теплоемкостей. Уравнение Майера. Истинная и средняя теплоемкости газа. Теплоемкость смеси идеальных газов.
- •6.Полная энергия тела(системы), внутренняя энергия, энтальпия, энтропия и их свойства.
- •7.Теплота и работа. Выражение теплоты и работы через термодинамические параметры состояния.
- •8.Первое начало термодинамики. Сущность первого закона термодинамики, формулировки, аналитическое выражение.
- •9.Термодинамические процессы идеальных газов
- •10.Политропные процессы. Определение, уравнение, формулы расчета...
- •4.3. Политропный процесс.
- •11.Прямые и обратные циклы. Условия работы тепловых машин. Термический кпд и холодильный коэффициент.
- •12.Цикл и теоремы Карно.
- •15.Свойства реальных газов. Уравнения состояния реального газа.
- •13.Второй закон термодинамики.
3.Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа. Термическое и калорические параметры состояния идеального газа.
Ид.газ – мат.модель газа, в кот. предполагается, что потенциальной энергией взаимодействия молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией. Между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания ,соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги ,а время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями. Ур.состояния ид.газа (ур-е Клапейрона-Менделеева) – формула , устанавливающая зависимость между p, VM (молярный объем) и абсолютной Т ид.газа pVM=RT, R – удельная газовая постоянная R=R0/M, R0 –универсальная газовая постоянная = 8.31 Дж/моль*К, т.к. V=V/ν(количество вещества), а ν=m/M, то: pV=m/M RT. Термические параметры состояния- p,V,T – из вопроса 2. Калорические параметры стостояния-внутрення энергия U, энтальпия Н, энтропия S. Энтропия –параметр состояния, дифференциал которго равен отношению бесконечно малого количества теплоты dQ в элементарном обратимом процессе к абсолютной температуре Т, постоянной на бесконечно малом участке процесса,т.е. dS=dQ/T. Внутренняя энергия (E или U) – это сумма энергий молекулярных взаимодействий и тепловых движений молекулы. U является однозначной функцией состояния системы. Это озночает что всякий раз, когда система оказывается в данном состоянии,ее U принимает присущее этому состоянию значение, независимо от предыстории системы => дельтаU=U2-U1 (дельтаU=δQ-δA, где δQ –подведенная к телу тепло,Дж, δA-работа, совершаемая телом). Энатльпия Н – энергия расширенной системы состоящей из макротела (газа) и поршня с грузом, уравновешевающего давление газа внутри сосуда,куда заключен газ. При этом энтальпия равна сумме U и потенциальной энергии поршня с грузом H=U+pV. Является функцией состояния обладает свойством аддитивности (как U)
Уравнения состояния идеального газа
1) Закон Бойля-Мариота
2) Закон Гей-Люсака
3)
4.Газовые смеси, способы задания, вычисление параметров состояния, кажущейся молекулярной массы и газовой постоянной смеси, определение парциальных давлений, закон Дальтона.
Газовой смесью называется смесь отдельных газов, вступающих между собой ни в какие хим.реакции. Каждый газ(компонент) в смеси независимо от других газов полностью сохраняет все свои свойства и ведет себя так как если бы он один занимал весь объем смеси.
Закон
Дальтона- полное
давление смеси идеальных газов равно
сумме парциальных давлений всех входящих
в нее компонентов.
.
Парциальное
давление- это
давление, которое имел бы каждый
газ,входящий в состав смеси,если бы
этот газ находился в одном и том же
количестве ,в том же объеме и при той
же Т, что и в смеси.
Абсолютная величина |
Относительная величина(безразмерная) |
1.Массовая
часть
|
1. |
2.Объемная
часть
|
2.Обьемная
доля
|
3. |
|
Газовая постоянная смеси газов.
Rсм=g1R1+g2R2+…+gnRn=Rм/(g1/M1+g2/M2+…+gn/Mn)=1/(r1/R1+r2/R2+…+rn/Rn). Rм=Ri/Mi=R/M.
Кажущаяся молекулярная масса смеси.
Мсм=М1r1
+ М2r2
+…+ Mnrn=
M1,M2…-молек.массы
компонентов
смеси
или
Мсм=1/сумма
gi/Mi;
r1=Vi/Vсм;r2=V2/Vсм;…rn=Vn/Vсм; g1=m1/mсм; g2=m2/mс…gn=mn/mсм; g1=r1*M1/Mсм; g2=r2*М2/Мcм;… gn = rn*Mn/Mcм.
