
- •Томский межвузовский центр дистанционного образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники ( тусур) Отчет
- •2)Что общего между различными процессами преобразования тепловой энергии в механическую? Приведите примеры.
- •3)Опишите стадии цикла Карно по диаграмме. Чем определяется совершенная работа и кпд ?
- •4)Что такое абсолютная температура? Мерой чего она является? Является ли температура понятием микро или макроскопическим? Какие шкалы температур наиболее известны, чем они отличаются и как связаны?
- •5) Что такое внутренняя энергия идеального газа? Что такое теплоемкость? в каком случае теплоемкость будет больше: при постоянном давлении или при постоянном объеме?
- •6) Как обьясняется давление газа на основе молекулярно-кинетической теории? в чем измеряется давление?
- •7) Сформулируйте закон сохранения энергии для идеального газа.
- •8) Может ли кпд замкнутого цикла превышать 100 %? Как вы это обьясните?
- •9) Импульс, передаваемый частицей газа стенке, пропорционален скорости частицы, а давление- кинетической энергии, то есть квадрату скорости, почему?
6) Как обьясняется давление газа на основе молекулярно-кинетической теории? в чем измеряется давление?
Первым сформировавшимся разделом молекулярной физики была кинетическая теория газов. В процессе ее развития была создана классическая статистическая физика, которая наряду с термодинамическим методом легла в основу методов теоретического исследования в молекулярной физике.
Статистический метод, используемый и развитый в молекулярной физике, состоит в изучении совокупностей большого числа частиц, участвующих в тепловом движении и образующих физические тела, находящиеся в различных агрегатных состояниях.
Статистический подход является по сути молекулярно-кинетической теорией, основанной на определенных представлениях о строении вещества. Задачей статистической механики является установление законов поведения макроскопических систем, состоящих из большого числа частиц, на основе известных динамических законов поведения отдельных частиц. При этом статистическая механика дает возможность установить связь между макроскопическими параметрами большой системы и средними значениями микроскопических величин, характеризующих отдельные молекулы. Так как макроскопические параметры системы зависят от движения молекул, задачей статистической физики заключается в том, чтобы выразить свойства системы в целом через характеристики отдельных молекул.
Основное уравнение молекулярно- кинетической теории идеального газа.Теория создана немецким физиком Р. Клаузисом в 1957 году для модели реального газа, которая называется идеальный газ. Основные признаки модели:
Расстояния между молекулами велики по сравнению с их размерами;
взаимодействие между молекулами на расстоянии отсутствует;
при столкновениях молекул действуют большие силы отталкивания;
время столкновения много меньше времени свободного движения между столкновениями.
P= 2/3.n.<E>
Таким образом, давление идеального газа пропорционально произведению концентрации молекул на среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы.
Закон Дальтона :давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений входящих в неё газов.
ДАВЛЕНИЕ, физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил F, с которыми одно тело действует на поверхность S другого (напр., фундамент здания на грунт, жидкость на стенки сосуда и т. п.). Если силы распределены вдоль поверхности равномерно, то давление p F/S. Давление измеряется в Па или в кгс/см2 (то же, что ат), а также в мм рт. ст., атм и др.
7) Сформулируйте закон сохранения энергии для идеального газа.
АВОГАДРО ЗАКОН - один из основных законов идеальных газов: в равных объемах различных газов при одинаковой температуре и давлении содержится одинаковое число молекул. Открыт в 1811 году итал. физиком А.Авогадро(1776-1856).
БОЙЛЯ-МАРИОТТА ЗАКОН - один из законов идеального газа: для данной массы данного газа при постоянной температуре произведение давления на объем есть величина постоянная. Формула: pV=const. Описывает изотермический процесс.
Можно ли передать некоторое количество теплоты газу и при этом понизить его температуру? Каким образом?
Согласно первого закона термодинамики к процессам в одноатомных идеальных газах
Изотермический процесс (Т = const):
При изотермическом процессе обмен энергией между идеальным газом и окружающими телами происходит и в форме теплопередачи, и в форме работы. Все подведенное к идеальному газу тепло затрачивается на совершение работы.
Если газ получает теплоту (Q > 0), то он совершает положительную работу (А` > 0), если газ отдает теплоту (Q < 0), то А` < 0. Работа внешних сил над газом в этом случае положительная (А > 0). Например работа холодильника осуществляется по изотермическому сжатию, когда газ отдаёт тепло холодильнику.
2.Адиабатический процесс - процесс, при котором физическая система не получает теплоты извне и не отдает ее. Этот процесс протекает без теплообмена с окружающими телами.
При
адиабатическом процессе обмен энергией
между идеальным газом и окружающими
телами происходит только в форме работы.
Работа при адиабатическом процессе
совершается за счет изменения внутренней
энергии газа. Если А` > 0 (газ расширяется),
то дельта U < 0 - температура газа
понижается. Если же А` < 0 (газ сжимается),
то дельта U > О - температура повышается