4.Теплоемкость при постоянном объеме

Молярная теплоемкость газа при постоянном объеме равна изменению внутренней энергии 1 моль газа при повышении его температуры на 1 К:

C =

d = RdT, тогда

=

5.Теплоемкость при постоянном давлении

При постоянном давлении тепло Q, полученное газом, идет на увеличение внутренней энергии газа ΔU и совершение работы A над внешними телами:

Q = ΔU + A

Молярная теплоемкость газа при постоянном давлении:

= = = = = R + R

= + R – Уравнение Майера

Вопрос 25.

Изохорический процесс. Закон Шарля. V = const.

       Изохорическим процессом называется процесс, протекающий при постоянном объёме V. Поведение газа при этом изохорическом процессе подчиняется закону Шарля:

       При постоянном объёме и неизменных значениях массы газа и его молярной массы, отношение давления газа к его абсолютной температуре остаётся постоянным: P/Т = const.

       График изохорического процесса на РV-диаграмме называется изохорой. Полезно знать график изохорического процесса на РТ- и VT-диаграммах Уравнение изохоры:

 

       Если температура газа выражена в градусах Цельсия, то уравнение изохорического процесса записывается в виде

где Р₀ – давление при 0 °С, α - температурный коэффициент давления газа равный 1/273 град^-1  Используя первое начало термодинамики можно найти количество теплоты при изохорном процессе:

Но при изохорном процессе газ не выполняет работу. То есть, имеет место равенство:

,

то есть вся теплота, которую получает газ идёт на изменение его внутренней энергии.

Изменение внутренней энергии идеального газа можно найти по формуле:

Энтропия при изохорном процессе:  , т.к.  ;

Вопрос 26.

Изобарический процесс. Закон Гей-Люссака. Р = const.

       Изобарическим процессом называется процесс, протекающий при постоянном давлении Р. Поведение газа при изобарическом процессе подчиняется закону Гей-Люссака:

       При постоянном давлении и неизменных значениях массы и газа и его молярной массы, отношение объёма газа к его абсолютной температуре остаётся постоянным: V/T = const.

       График изобарического процесса на VT-диаграмме называется изобарой.

 

       Уравнение изобары:

.

       Если температура газа выражена в градусах Цельсия, то уравнение изобарического процесса записывается в виде

 

Работа, совершаемая газом при расширении или сжатии газа, равна  .

Энтропия при изобарном процессе:  т.к. Р₁ = Р₂;

Вопрос 27.

 Изотермический процесс. Закон Бойля – Мариотта. T = const.

       Изотермическим процессом называется процесс, протекающий при постоянной температуре Т.

       Поведение идеального газа при изотермическом процессе подчиняется закону Бойля – Мариотта:

       При постоянной температуре и неизменных значениях массы газа и его молярной массы, произведение объёма газа на его давление остаётся постоянным: PV = const.

       График изотермического процесса на РV-диаграмме называется изотермой.  

       Уравнение изотермы:

Первый закон термодинамики для изотермического процесса в идеальном газе записывается в виде:

 

Работа, совершенная идеальным газом в изотермическом процессе, равна 

где N — число частиц газа, T — температура, k — постоянная Больцмана.

Энтропия при изотермическом процессе

 т.к.  ;