2. Поясните понятия: парциальное давление и парциальный объем. Сформулируйте закон Дальтона.

Парциальное давление - давление, которое имел бы газ, входящий в состав смеси, если бы он один занимал объём, равный объёмы смеси, при той же температуре.

Парциальный объём - объём, который занимал бы компонент смеси при температуре и давлении смеси.

Закон Дальтона: давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений каждого газа смеси.

p = ∑p_i ; p_i = p*r_i

3. Поясните смысл понятия "кажущаяся молекулярная масса смеси". Как определяется кажущаяся молекулярная масса, газовая постоянная, плотность и теплоемкость газовой смеси?

Кажущаяся молекулярная масса смеси газов - отношение общей массы смеси к общему числу молей всех компонентов смеси.

µ = M/N = ∑M_i/∑N_i ; µ = ∑ µ_i*r_i = 1/∑(g_i/µ_i)

Газовая постоянная смеси: R = ∑R_i*g_i

Плотность смеси газов: ρ_см = M_см/V_см = M_см/∑V_i = M_см/∑(M_i/ρ_i) = 1/∑(g_i/ρ_i)

Теплоёмкость газовых смесей:

Массовая с = ∑c_i*g_i ; c = c/m

Объёмная c' = ∑c'_i*r_i ; c' = c/V

Молярная c_µ = µ*c = ∑ c_µi*r_i ; c_µ = c/N

3. Теплоемкость газов и паров.

1. Приведите определение понятия "удельная теплоемкость". Рассмотрите зависимость теплоемкости: от характера процесса, природы вещества и состояния газа (t, p)

Удельная теплоёмкость - количество теплоты, необходимое для изменения температуры единицы количества газа в данном процессе на 1 К.

В зависимости от единицы количества газа используется теплоёмкость: массовая (c, Дж/кг*К), объёмная (c' , Дж/м³*К), молярная (c_µ , Дж/кмоль*К)

Влияние характера процесса подвода (отвода) теплоты: в общем случае теплота затрачивается на изменение внутренней энергии газа и на совершение им работы. Чем больше доля подводи мой теплоты, которая идёт на совершение работы, тем больше теплоёмкость.

Влияние природы газа: чем больше атомов в молекуле (не более трёх), тем больше теплоёмкость.

Влияние температуры: теплоёмкость двух- и многоатомных газов с ростом температуры увеличивается, а показатель адиабаты уменьшается (k = c_p/c_v). Теплоёмкость и показатель адиабаты одноатомного газа от температуры не зависят.

Теплоёмкость реальных газов зависит

также от давления, но зависимость незначительна.

2. Почему теплоемкость в изобарном процессе больше, чем в изохорном? Запишите уравнение Майера.

В изохорном процессе вся подводимая теплота идёт на изменение внутренней энергии, а в изобарном часть теплоты затрачивается на совершение газом работы, для 1 кг газа при ΔT = 1 К: C_v = ΔU ; C_p = ΔU + L ; C_p - C_v = L, где L - работа 1 кг газа при нагревании на 1 К при постоянном давлении, по этому определению L = R.

Уравнение Майера: C_p - C_v = R

C_pµ - C_vµ = R_µ = 8314 Дж/кг*К

3. Как определить среднюю для интервала температур T1-T2 теплоемкость, пользуясь табличными значениями средних теплоемкостей от О до T? Как определить среднюю для интервала температур теплоемкость, пользуясь зависимостью истинной теплоемкости от температуры?

Истинная теплоёмкость - отношение бесконечно малого количества теплоты, подведённого к единице газа, к вызываемому при этом бесконечно малому повышению его температуры.

Средняя теплоёмкость – рабочего тела в данном процессе в интервале температур Т1…Т2 – отношение удельного количества теплоты q, сообщаемого рабочему телу, к разности конечной и начальной температур

Г еометрически средняя теплоёмкость – высота прямоугольника 13421, площадь котрого равна 1221 под кривой от точек 1и2

По сред теплоёмкостям определяют теплоту в любом интервале температур.

При известной зависимости в процессе 1-2 ,

По зависимости истинной теплоемкости c=f(T), вместо интегрирования приближенно определяют при средней температуре