17. Основне рівняння мкт. Стала Больцмана

Основним рівнянням МКТ ідеального газу є математичний вираз тиску газу через концентрацію його молекул

(де V — об’єм), масу кожної молекули м0

Ста́ла Бо́льцмана ( або ) — фізична стала, що визначає зв'язок між температурою та енергією. Названа на честь австрійського фізика Людвіга Больцмана, який зробив великий вклад в статистичну фізику, у якій ця стала займає ключову позицію. Її експериментальне значення в системі СІ дорівнює

Дж/К[1].

18. Явища перенесення

В термодинамічно нерівноважних системах (системах, у яких змінюються термодинамічні параметри) виникають особливі необоротні процеси, які називають процесами перенесення. В результаті таких процесів відбувається просторове перенесення енерґії, маси, імпульсу. До явищ перенесення належать: внутрішнє тертя (перенесення імпульсу), теплопровідність (перенесення енерґії) і дифузія (перенесення маси).

19. Розподіли газу за параметрами. Середня арифметична, середня квадратична, найбільш імовірна швидкості.

Задача знаходження розподілу газових молекул за швидкостями була розв’язана Максвеллом, який застосував до безладного руху молекул ідеального газу математичну теорію імовірностей. Результати, одержані Максвеллом теоретично, добре співпадають з дослідними даними О.Штерна і Д.Елдріджа.

Середню швидкість молекул знаходять за формулою математичного сподівання, за границі інтегрування беруть о і .

Швидкість, яка відповідає максимуму кривої Максвелла, називають найбільш імовірною

20. Кількість теплоти та теплоємність. Питома та молярна теплоємності

Теплоє́мність — фізична величина, яка визначається кількістю теплоти, яку потрібно надати тілу для підвищення його температури на один градус.

Позначається здебільшого великою латинською літерою C. Питома теплоємність — теплоємність одиничної маси тіла, позначається малою латинською літерою c. Часто визначається також молярна теплоємність — теплоємність одного моля газу.

Пито́ма теплоє́мність — характеристика речовини, яка вказує кількість теплоти, необхідної для нагрівання одиниці маси речовини на 1°C, або ж кількість теплоти, що виділяється при охолодженні одиниці маси речовини.

Позначається здебільшого літерою c (для теплоємності тіла будь-якої маси зазвичай використовується велика літера C). В СІ питома теплоємність вимірюється в Дж/кг·К або Дж/кг·°C.

Використовується також поняття молярної теплоємності - це кількість теплоти, яку необхідно надати молю речовини, щоб нагріти його на один градус.

Кількість теплоти, необхідна для нагрівання будь-якого тіла на один градус називається просто теплоємністю тіла.

21. Теплоємність при сталому об’ємі та тиску. Адіабатна стала. Число степенем вільності

Наведене вище загальне означення теплоємності не визначає її повністю. Кількість теплоти, необхідна для того, щоб нагріти речовину на один градус, залежить від того, яким чином проводиться це нагрівання.

Найважливішими умовами нагрівання є нагрівання при сталому об'ємі й при сталому тиску. Їх заведено позначати cV й cP.

Якщо нагрівати речовину, підтримуючи сталим тиск, то речовина буде розширюватися й виконувати при цьому певну роботу. Тому для нагрівання потрібно більше теплоти. Теплоємність при сталому тиску більша за теплоємність при сталому об'ємі.

Адіаба́тний проце́с (грец. αδιαβατος — неперехідний) — в термодинаміці зміна стану тіла без обміну теплом з навколишнім середовищем. Його можна здійснити, проводячи стискання чи розширення тіла (наприклад, газу) дуже швидко.

Так, при поширенні звукових хвиль у повітрі чи іншому тілі, у місцях згущення частинок температура підвищується, а в місцях розрідження — знижується. За дуже малий період коливання не відбувається помітного обміну теплом між місцями згущення і розрідження. Під час адіабатного стискування тіла внутрішня енергія його збільшується, а при адіабатичному розширенні — зменшується. Виконана робота при цьому дорівнює за величиною і протилежна за знаком зміні внутрішньої енергії системи.