28 Работа газа при применении его объема

Для рассмотрения конкретных процессов найдем в общем виде внешнюю работу, совершаемую газом при изменении его объема. Рассмотрим, например, газ, находящийся под поршнем в цилиндрическом сосуде (рис. 78). Если газ, расширяясь, передвигает поршень на бесконечно малое расстояние dl, то производит над ним работу где S — площадь поршня, Sdl=dV— изменение объема системы. Таким образом, Полную работу А, совершаемую газом при изменении его объема от V1 до V2, найдем интегрированием формулы Результат интегрирования определяется характером зависимости между давлением и объемом газа. Найденное для работы выражение (52.2) справедливо при любых изменениях объема твердых, жидких и газообразных тел. Наблюдение спектров испускания и измерение длин волн в спектрах ртути и водорода, ознакомление с устройством и работой спектрометра-монохроматора.Произведенную при том или ином процессе работу можно изобразить графически с помощью кривой в координатах р, V. Пусть изменение давления газа при его расширении изображается кривой на рис. 79. При увеличении объема на dV совершаемая газом работа равна pdV, т. е. определяется площадью полоски с основанием dV, заштрихованной на рисунке. Поэтому полная работа, совершаемая газом при расширении от объема V1 до объема V2, определяется площадью, ограниченной осью абсцисс, кривой p=f(V) и прямыми V1 и V2.

29 Количество теплоты теплоемкость

. Как мы знаем, одним из способов изменения внутренней энергии является теплопередача

(теплообмен). Предположим, что тело участвует в теплообмене с другими телами, и при этом

не совершается механическая работа ни самим телом, ни другими телами над этим телом. Если в процессе теплообмена внутренняя энергия тела изменилась на величину ∆U , то

говорят, что тело получило соответствующее количество теплоты: Q = ∆U . Если при этом величина ∆U отрицательна, т. е. тело отдавало энергию, то говорят также, тело отдовало тепло.

Предположим, что в процессе теплообмена агрегатное состояние вещества тела не изменяет-

ся (не происходит плавление, кристаллизация, парообразование или конденсация). Начальную

температуру тела обозначим t1 , конечную температуру t2 .

Опыт показывает, что количество теплоты, полученное телом, прямо пропорционально массе

тела m и разности конечной и начальной температур: Q = cm(t2 − t1 ).

Коэффициент пропорциональности c называется удельной теплоёмкостью вещества тела. Удельная теплоёмкость не зависит от формы и размеров тела. Удельные теплоёмкости различ-

ных веществ можно найти в таблицах.

Введя обозначение ∆t = t2 − t1 , получим также: Q = cm∆t.

удельная теплоёмкость численно равна количеству теплоты, которое необхо-

димо для нагревания 1 кг данного вещества на 1 ◦ C (или, что то же самое, на 1 K). Измеряется

удельная теплоёмкость в Дж/(кг · ◦ C) или в Дж/(кг · K).

Чем больше удельная теплоёмкость вещества, тем большее количество теплоты требуется

для нагревания тела данной массы на заданное количество градусов.

Произведение удельной теплоёмкости вещества на массу тела называется теплоёмкостью

тела и обозначается C: C = cm.

Соответственно, для количества теплоты имеем: Q = C(t2 − t1 ).