Вакуум и методы его получения.

Опр. 3.4.3. Вакуумом называется состояние газа, при котором средняя длина свободного пробега сравнима или больше характерного линейного размера сосуда. В котором газ находится.

Виды вакуума:

1. низкий ;

2. средний ;

3. высокий ;

4. сверхвысокий . Газ в этом состоянии наз. ультраразреженным. Используются для создания тепловой изоляции.

Методы получения вакуума:

1. вакуумные насосы

2. диффузионные насосы (рабочее вещество – ртуть или масло)-для получения высокого вакуума, применяют вместе с форвакуумными насосами

Опр. 3.4.3. Теплоемкость есть физическая величина, численно равная теплоте, необходимой для нагревания тела (системы) на один кельвин:

, (3.4.3.)

где теплота, подведенная к телу при повышении его температуры на .

Опр.3.4.4. Теплоемкостью (истинной теплоемкостью) C тела называется отношение элементарного количества тепла , сообщенного телу в каком-либо процессе, к соответствующему изменению температуры тела:

. (3.4.4.)

Теплоемкость зависит от массы тела, его химического состава, термодинамического состояния и вида процесса сообщения тепла.

Опр. 3.4.5. Киломольная (молярная) теплоемкость есть физическая величина, численно равная теплоте, необходимой для нагревания одного киломоля вещества на 1 К: . (3.4.5.)

Молярная теплоемкость смеси газов, состоящей из компонентов: . (3.4.6.)

Опр.3.4.6. Удельной теплоемкостью с называется теплоемкость единицы массы однородного вещества. Измеряется количеством теплоты, необходимой для нагревания единицы массы вещества на 1К: . (3.4.7.)

Удельная теплоемкость смеси газов, состоящей из компонентов:

. (3.4.8.)

Для однородного тела массы , (3.4.9.)

Киломольная теплоемкость и удельная теплоемкость связаны соотношением . (3.4.9’.)

Опр.3.4.7. Средней теплоемкостью С тела в интервале температур от T₁ до Т₂ > T₁ называется отношение тепла Q, необходимого для повышения температуры тела от T₁ до Т₂ к разности температур Т₂ - T₁:

(3.4.10.)

Элементарное количество тепла , сообщаемое телу для изменения его температуры от Т до , равно

Теплоемкость газов различна в зависимости от процесса. Поэтому различают:

• теплоемкость газа при постоянном объеме. Молярная теплоемкость , (3.4.11.)

удельная теплоемкость . (3.4.11’.)

• теплоемкость газа при постоянном давлении. Молярная теплоемкость , (3.4.12.)

удельная теплоемкость . (3.4.13’.)

Отношение теплоемкости газа при постоянном давлении к теплоемкости его при постоянном объеме: . (3.4.14.)

Уравнение Роберта Майера. Разность киломольных теплоемкостей газов при постоянном давлении и постоянном объеме равна универсальной газовой постоянной: . (3.4.15.)

Внутренняя энергия идеального газа равна сумме средних кинетических энергий всех молекул, входящих в состав газа: , (3.4.16.)

где средняя кинетическая энергия одной молекулы.

Внутренняя энергия идеального газа пропорциональна абсолютной температуре и определяется по формуле (3.4.17.)

или , (3.4.17’.)

где теплоемкость одного киломоля газа при постоянном объеме.