56. Пути изменения внутренней энергии. Теплота и работа. Первое начало термодинамики. Работа расширяющегося газа.

Пути изменения внутренней энергии (2 способа): 1-ый сп-б – это подвод (отъем) теплоты Q. Подвод теплоты (теплообмен)- это сп-б изменения внутр. эн., связанный с хаотическим и тепловым движением микрочастиц, составляющих данную систему. 2-ой сп-б – рабочее действие (совершение работы А). Это такой процесс, связанный с упорядоченным перемещением в пространстве системы как целое. Работа – это упорядоченная форма передачи энергии от системы среде или наоборот. Теплота- неупорядоченная форма обмена энергией между системой и средой, т.к. она является результатом беспорядочного (теплового) движения микрочастиц вещества, но не самого тела как целого. . Первое начало термодинамики – изменение внутренней энергии системы, равно кол-ву подведенной теплоты(Q>0) за вычетом работты, которую совершила система над окр. средой (A>0). ∆U=Q-А (в интегральной форме) dU=ᵟQ-ᵟA (в дифференциальной форме) Очень важным видом работы является работа расширения (сжатия) газа – такая работа наз-ся объемной (связана с изменением V газа) ᵟA (объемн.) = P(внеш.)*dV: A>0- расширение газа, A<0- сжатие газа.

57. Теплоемкость идеального газа, зависимость от степеней свободы. Уравнение Майера Теплоёмкость идеального газа — отношение кол-ва теплоты, сообщённого газу, к изменению температуры δТ, которое при этом произошло. С=δQ/ dТ. С(уд)= δQ/m*dT- удельная теплоемкость – кол-во т-ты, кот. нужно сообщить 1г в-ва, чтоб нагреть его на 1С . С(мол)= - молярная теплоемкость, кол-во т-ты, кот. нужно сообщить 1 молю в-ва, чтоб нагреть его на 1С . С(уд)= – связь между молярной и удельной теплоемкостью. Зависимость от степеней свободы: С_v^мол = (газов. пост) – молярная теплоемкость при V_const . С_p^мол = - при пост. давлении. Уравнение Майера: С_v^мол + R= C_p^мол

58.Теплоёмкость идеального газа

Удельная теплоемкость вещества — величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 кг вещества на 1К: c=dQ/mdT (Дж/(кг*К)). Молярная теплоемкость — величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моль вещества на 1К. Сm=dQ/vdT (Дж/(моль*К)), где v=m/M. Удельная теплоемкость связана с молярной соотношением Сm=cM, где М — молярная масса вещества. Различают теплоемкости при постоянно давлении и при постоянном объеме, если в процессе нагревания вещества его объем или давление поддерживается постоянным. Первое начало термодинамики: CmdT=dUm+pdVm. Если газ нагревается при постоянном объеме, то работа внешних сил равна нулю и сообщаемая газу извне теплота идет только на увеличение его внутренней энергии: Cv=dUm/dT, то есть молярная теплоемкость при постоянном объеме Cv= изменению внутренней энергии 1 моль газа при повышении его температуры на 1 К. Cv=(i/2)R. Если газ нагревается при постоянном давлении, то выражение для первого начала термодинамики можно представить как: Cp=dUm/dT+pdVm/dT. Учитывая, что dUm/dT не зависит от вида процесса (так как определяется только температурой T) и всегда равна Сv, получаем, что Cp=Cv+R. Ср=((i+2)/2)*R. Для газа, состоящего из двухатомных молекул число степеней свободы (i = 5) В молекулярно-кинетической теории устанавливается следующее соотношение между средней кинетической энергией поступательного движения молекул и абсолютной температурой T: E=3/2KT.Внутренняя энергия 1 моля идеального газа равна произведению на число Авогадро NА: U=3/2RT