52. Эффективный диаметр, средние длина и время свободного пробега, число столкновений в единицу времени для молекул идеального газа.

Молекулы газа, находясь в тепловом движении, непрерывно сталкиваются друг с другом. Под столкновением молекул подразумевают процесс взаимодействия между молекулами, в результате которого молекулы изменяют направление своего движения. Минимальное расстояние d, на которое сближаются при столкновении центры двух молекул, называется эффективным диаметром молекулы. Величина σ = πd2 называется эффективным сечением молекулы. Эффективный диаметр молекул зависит от их энергии молекул, а, следовательно, и от температуры. С повышением температуры эффективный диаметр молекул уменьшается.

• Число соударений с молекулами, происходящих за время t, равно количеству

молекул, центры которых попадают внутрь ломаного цилиндра

длины .

• среднее число столкновений за секунду:

• Средняя длина свободного пробега − это среднее расстояние, которое проходит молекула между двумя последовательными столкновениями:

53. Законы идеального газа, адиабатический процесс – вывод уравнения Пуассона.

• 1)закон Бойля-Мариотта: для данной массы газа при постоянной температуре произведение давления газа на его объем есть величина постоянная: pV = const.

2) закон Гей − Люссака: объем данной массы газа при постоянном давлении изменяется линейно с температурой.

3) закон Шарля: давление данной массы газа при постоянном

объеме изменяется линейно с температурой.

4) закон Авогадро: моли любых газов при одинаковых температуре и давлении занимают одинаковые объемы. При нормальных условиях этот объем равен 22,41 · 10−3В одном моле различных веществ содержится одно и тоже

число молекул, равное постоянной Авогадро: NA = 6,02 · 1023 моль−1

5) закон Дальтона: давление смеси идеальных газов равно сум-

ме парциальных давлений входящих в нее газов.

• Адиабатическим называется процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой. Определим уравнение, связывающее параметры идеального газа при адиабатическом процессе. Так как по условию δQ = 0, то первое начало термодинамики можно записать в следующем виде

• δA = −dU

• - уравнение Пуассона(γ − адиабатическая постоянная)

54. Политропический процесс – вывод уравнения состояния.

Рассмотренные изохорный, изобарный, изотермический и адиабатический процессы происходят при постоянной теплоемкости. Процесс, при котором теплоемкость тела остаётся постоянной называется политропическим. Таким образом, условие, которое выполняется в ходе политропического процесса, заключается в том, что C = const.

- уравнение политропы ( )

55. Термодинамика. Термодинамические система и параметры, термодинамическое равновесие. Равновесный процесс. Внутренняя энергия – функция состояния.

Термодинамика — раздел физики, изучающий соотношения и превращения теплоты и других форм энергии. Термодинамическая система – совокупность тел, которые рассматриваются термодинамическим методом при условии, что эта совокупность отделена от окружающей среды (окр.среда- все то, что находится за пределами системы) реальной или вымышленной границей раздела. Термодинамические параметры- макросвойства, которые можно измерить опытным путем и определяют свойства системы (V, P, T, хим. состав). Термодинамическое равновесие- это такое состояние системы, которое остается неизменным во времени при одновременной неизменности параметров окр. среды. Равновесный тепловой процесс — тепловой процесс, в котором система проходит непрерывный ряд бесконечно близких равновесных термодинамических состояний. Равновесный тепловой процесс называется обратимым, если его можно провести обратно и в телах, окружающих систему, не останется никаких изменений. Функция состояния – это такое св-во системы, изменение которого (∆) не зависит от числа и характера промежуточных стадий, определяется только начальными и конечными состояниями. Внутренняя энергия является функцией состояния (прим.: нач. состояние опред-ся U1, конечное сост. U2, тогда изменение внутр. эн. в ходе процесса ∆U=U2-U1).