37. Явление теплопроводности в газах.

Явление теплопроводности в газах.

Кинетическая энергия молекулы зависит линейно от температуры, если Т1>T2, то W1>W2, так ка W=l/2kT/ Энергия молекул, находящихся слева от S, больше энергии молекул, находящихся справа от S . Поэтому в направлении убывания температуры будет происходить преимущественный перенос энергии, а следовательно, и количества теплоты Q, поскольку внутренняя энергия газа слагается из кинетической энергии его молекул.

Q=-x*T/x*S*t.

Уравнение теплопроводности (закон Фурье): Количество теплоты переносимое через площадку, перпендикулярную направлению ОХ, в котором убывает температура, пропорционально площади этой площадки, промежутку времени переноса и градиенту температуры T/x.

Теплопроводность численно равна количеству теплоты, переносимому сквозь площадку 1 м^2 за 1с при градиенте температуры -1К/м.

Теплопроводность пропорциональна давлению, если средняя длина свободного пробега молекул газа превышает размер сосуда.

38. Адиабатические процессы. Уравнение адиабаты. Уравнение политропы.

Адиабатические процессы. Уравнение адиабаты. Уравнение политропы.

Адиабатическим называется процесс, протекающий без теплообмена с внешней средой.

Уравнение первого закона термодинамики для адиабатного процесса будет иметь вид:

du + pdv = 0 или Δu+ l = 0, следовательно

Δu= -l.

В адиабатном процессе работа расширения совершается только за счет расходования внутренней энергии газа, а при сжатии, происходящем за счет действия внешних сил, вся совершаемая ими работа идет на увеличение внутренней энергии газа.

Уравнение кривой адиабатного процесса (адиабаты) в p, v-диаграмме имеет вид:

pvk = const.

В этом выражении k носит название показателя адиабаты.

Политропным называется процесс, который описывается уравнением:

pvn= const.

Показатель политропы n может принимать любые значения в пределах от -∞ до +∞, но для данного процесса он является постоянной величиной.

39. Работа при адиабатических и изотермических процессах.

При адиабатическом процессе:

A=m/u*Cv(T1-T2)

При изотермическом процессе:

A=m/u*RT*ln*V2/V1

40. Эквивалентность количества переданного тепла и работы. Внутренняя энергия термодинамической системы. Первое начало термодинамики.

Эквивалентность количества переданного тепла и работы. Внутренняя энергия термодинамической системы. Первое начало термодинамики.

Эквивалентность между количеством переданного тепла и работы позволяет обобщить закон, сохранения механической энергии. Изме­нение механической энергии системы пропорционально работе, со­вершенной силами, приложенными к системе извне, и внутренними силами трения. 

41. Обратимые, необратимые процессы. Циклы.

Обратимые, необратимые процессы. Циклы.

Процесс называют обратимым, если он допускает возвращение рассматриваемой системы из конечного состояния в исходное через ту же последовательность промежуточных состояний, что и в прямом процессе, но проходимую в обратном порядке.

Необратимые процессы могут протекать самопроизвольно только в одном направлении; таковы диффузия, теплопроводность, вязкое течение и другое.

Круговой процесс (цикл) – процесс, при котором система после ряда изменений возвращается в исходное состояние.

Цикл называется прямым, если в осях p-V обход цикла совершается по часовой стрелке, так работает тепловая машина. Если обход цикла совершается против часовой стрелки, то цикл называется обратным