Вопрос 23

модель строения жидкости поверхностное натяжение и смачивание

Равнодействующая молекулярных сил, действующих на молекулы, находящиеся внутри жидкости, равна нулю. На молекулы в поверхностном слое действует равнодействующая молекулярных сил, направленная внутрь жидкости (рис..1). В связи с этим молекулы в поверхностном слое обладают избыточной потенциальной энергией, называемойсвободной энергией, по сравнению с молекулами, находящимися внутри жидкости.

 

Поверхностное натяжение. Стремление жидкости сократить площадь свободной поверхности приводит к возникновению сил поверхностного натяжения, действующих на границу свободной поверхности перпендикулярно к ней, направленных по касательной к поверхности. Наиболее ярко поверхностное натяжение проявляется у мыльных пленок.

3. Смачивание. Если молекулы жидкости притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам твердого вещества, то говорят, что жидкость смачивает это вещество. Например, вода смачивает стекло и не смачивает парафин, ртуть смачивает медь, цинк и не смачивает стекло.

Обычно мерой смачивания служит косинус краевого угла, который положителен в случае, когда жидкость смачивает твердое вещество, и отрицателен, когда не смачивает. При полном смачивании, cos   = 1, в этом случае жидкость растекается по всей поверхности твердого тела. При полном несмачивании cos   = –1, капля жидкости на горизонтальной поверхности в этом случае должна иметь форму шара.

Вопрос 24

Внутренняя энергия, работа газа

Внутренняя энергия – это сумма кинетической и потенциальной энергий всех молекул полудинамической системы

U = Wкн+Wпт

PV = M/!u*RT

R=8.31

Внутр энергию можно изменить 2мя способами

• Путем теплообмена

• 2) совершить работу

В термодинамике работа соберашается только тогда когда изменяется объем газа.

Энергия, передаваемая системе или от системы к окружающей среде только за счет разности температур, называется количеством теплоты. Всякая иная энергия, которая передается от системы к окружающим телам или от них к системе независимо от разности температур между ними, называетсяработой. Если сама система совершает работу (т.е. энергия передается от системы к внешним телам), то принято считать работу положительной: А > 0. Если внешние тела совершают работу над системой (энергия поступает внутрь системы), то работа считается отрицательной: А < 0.

.

Вопрос 25

Первый закон термодинамики

Первый закон термодинамики — В не изолированной термодинамической системе изменение внутренней энергии равно разности между полученным количеством теплоты Q и работой A’, совершаемой данной системой

Говоря простым языком первый закон термодинамики говорит о энергии, которая не может сама создаваться и исчезать в никуда, она передается от одной системы к другой и превращается из одной формы в другую (механическая в тепловую).

. В изохорном процессе (V=const). При изохорном процессе объем газа остается постоянным, поэтому газ не совершает работу. Изменение внутренней энергии газа происходит благодаря теплообмену с окружающими телами:

  

Здесь U1 и U2 – внутренние энергии газа в начальном и конечном состояниях. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры. При изохорном нагревании тепло поглощается газом Q > 0, и его внутренняя энергия увеличивается. При охлаждении тепло отдается внешним телам Q < 0

2. В изобарном процессе (P=const). При изобарном расширении газа подведенное к нему количество теплоты расходуется как на увеличение его внутренней энергии и на совершение работы газом:

  

При изобарном расширении Q > 0 – тепло поглощается газом, и газ совершает положительную работу. При изобарном сжатии Q < 0 – тепло отдается внешним телам. В этом случае A < 0. Температура газа при изобарном сжатии уменьшается, T2 < T1; внутренняя энергия убывает, ΔU < 0.

3. В изотермическом процессе (T=const). При изотермическом процессе температура газа не изменяется, следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа, ΔU = 0.