11) Теплова рівновага. Температура.

Тепловою, або термодинамічною рівновагою називають такий стан, при якому всі

макроскопічні параметри (об’єм, тиск тощо) якзавгодно довго залишаються

незмінними.

Температура характеризує стан теплової рівноваги макроскопічної системи:

у всіх частинах системи, що знаходиться в стані теплової рівноваги, температура

має одне й теж значення.

Різниця температур тіл вказує напрям теплообміну між ними.

Температура є мірою середньої кінетичної енергії хаотичного руху молекул

в макроскопічних тілах.

,

де - стала Больцмана.

Зв'язок між абсолютною температурою (по Кельвіна) та температурою Цельсія:

Абсолютний нуль (0 К) – температура, за якої припиняється хаотичний рух

молекул. Абсолютний нуль недосяжний.

Шкалу, нижня межа якої абсолютний нуль, а ціна поділки така сама, як у

шкалі Цельсія, називають абсолютною шкалою температур.

12) Ідеальний газ.

Ідеальний газ – модель газу, для якого можна знехтувати взаємодією частинок.

Молекули ідеального газу можна вважати матеріальними точками. Удари

молекул ідеального газу між собою та зі стінками посудини абсолютно пружні.

Розріджені реальні гази можна вважати ідеальним газом.

Нормальні умови: тиск газу – 100 кПа, абсолютна температура – 273 К.

13) Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії:

,

де - тиск ідеального газу.

14) Закон Дальтона.

Тиск суміші газів дорівнює сумі тисків окремих компонентів газу (парціальних

тисків): .

15) Рівняння стану ідеального газу (рівняння Менделєєва-Клайперона):

,

де , , - тиск, об’єм і температура ідеального газу відповідно;

- універсальна газова стала.

16) Термодинамічний процес.

Це перехід ідеального газу з одного газу в інший, що супроводжується зміною

параметрів газу.

Якщо під частермодинамічного процесу кількістьречовини не змінюється

( ), то з рівняння стану слідує: .

Це рівняння називають об’єднаним газовим законом, або рівнянням Клайперона.

Ізопроцес – це термодинамічний процес, що відбувається зі сталою кількістю

речовини, при якому один із параметрів ( , , )залишається незмінним.

17) Ізотермічний процес.

Це ізопроцес, при якому температура ідеального газу не змінюється ( ) .

Закон Бойля-Маріотта:

за незмінної температури та кількості речовини тиск ідеального газу обернено

пропорційний до його об’єму (рис. 1)

, або

Графіки ізотермічного процесу в координатах , , називають ізотермами:

Рис.1

18) Ізобарний процес.

Це ізопроцес, при якому тиск ідеального газу не змінюється ( ).

Закон Гей-Люссака:

за незмінного тиску та кількості речовини об’єм ідеального газу прямо

пропорційний до його абсолютної температури (рис. 2)

, або

, де - температурний коефіцієнт об’ємного розширення.

Графіки ізобарного процесу в координатах , , називають ізобарами:

Рис. 2

19) Ізохорний процес.

Це ізопроцес, при якому об’єм ідеального газу незмінюється ( ).

Закон Шарля:

за незмінного об’єму та кількості речовини тиск ідеального газу прямо

пропорційний до його абсолютної температури (рис. 3)

, або

, де - тиск газу при температурі ;

- температурний коефіцієнт тиску газу.

Графіки ізохорного процесу в координатах , , називають ізохорами:

Рис 3

20) Внутрішня енергія тіла.

Внутрішня енергія тіла - це енергія руху і взаємодії частинок тіла (сума

кінетичних та потенціальних енергій усіх молекул чи атомів).

Внутрішня енергія ідеального газу – це сума кінетичних енергій частинок газу

(потенціальною енергією взаємодії частинок можна знехтувати):

Зміна внутрішньої енергії одноатомного ідеального газу: .

Якщо центр мас газу рухається зі швидкістю , то повна енергія газу дорівнює

сумі механічної (кінетичної) енергії і внутрішньої енергії:

Способи зміни внутрішньої енергії – виконання роботи та теплообмін.