Поняття про термодинамічний процес
Термодинамічною системою будемо називати сукупність матеріальних тіл, що перебувають в енергетичній взаємодії між собою й навколишнім середовищем.
Якщо хоча б один з параметрів стану міняється, то зміняться стан системи тобто відбувається термодинамічний процес, що представляє сукупність станів, що змінюються, розглянутої системи.
Термодинамічним процесом називається послідовна зміна стан тіла (системи) у результаті енергетичної взаємодії робочого тіла з навколишнім середовищем.
Оборотним називається такий термодинамічний процес, що протікає через ті самі рівноважні стани, як у прямому, так й у зворотному напрямках так, що в системі не відбувається ніяких залишкових змін.
Процессы, не задовольняючі цьому умови, називають необоротними.
У природі існують тільки необоротні процеси. У деяких з них ступінь необоротності настільки мала, що вони можуть бути прийняті за оборотні процеси.
Приклади необоротних процесів:
1
)
Якщо немає тертя, то оборотно
2) розширення газу;
3) утворення розчину;
4) перехід тепла від тіла з більше високою температурою до тіла, з меншою температурою.
У результаті необоротних процесів система прагне до стану рівноваги.
Всі процеси, що відбуваються в системі, можна розділити на рівноважні й нерівновагі.
Рівноважними називаються процеси, що представляють собою безперервну послідовність рівноважних станів системи (тобто всі частини системи мають однакову температуру й однаковий тиск).
Нерівновагими називається процес, при протіканні якого система не перебуває в стані рівноваги (тобто різні частини системи мають різні температури, тиск, щільності).
Чим менше швидкість протікання процесу, тим ближче він до рівноважного. Любою реальний процес є в більшому або меншому ступені нерівновагим.
Основні закони ідеальних газів
З курсу фізики відомі закони Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля, що зв'язують між собою Р, V і Т.
В 1662 р. Бойль встановив зв'язок між обсягом і тиском ( при Т=const)
Мариотт уточнив, що це співвідношення дійсно при постійній температурі Т. Необхідно відзначити, що тиск Р необхідно брати абсолютне.
Закон Гей - Люссака встановлює зв'язок між обсягом і температурою при постійному тиску (р =const).
Закон Шарля - встановлює зв'язок між обсягом і температурою при постійному обсязі (V=const).
Об'єднаний закон Бойля - Мариотта й Гей - Люссака
для одного кг газу:
для довільної кількості газу:
Цим законом можна скористатися для приведення обсягу газу до нормальних умов
Постійна величина в рівнянні
об'єднаного газового закону
не залежить від стану газу, вона залежить
тільки від властивості газу і є
індивідуальною для кожного газу.
Називається ця величина газовою постійної
й позначається буквою R. Тоді рівняння
можна записати у вигляді
Отримане рівняння називається рівнянням стану ідеального газу або рівнянням Клайперона-Менделеева (виведене в 1874 р.). Якщо взяти масу газу не 1 кг, а М кг, то рівняння буде мати вигляд
Розмірності вхідні в це рівняння параметрів
