Основы молекулярной физики и термодинамики
13. Опытные законы идеального газа. Уравнение состояния идеального газа.
Закон Авагадро: «Моли любых газов при одинаковых температуре и давлению занимают одинаковые объёмы, при н.у. объём равен 22,4 м3/моль».
Закон Бойля-Мариотта: «При условии постоянства массы и температуры газа, произведение давления газа на его объём постоянно» - PV=const
Закон Гей-Люссака: «при условии постоянства массы и давления газа, отношение объёма к его температуре постоянно» - V/T=const
Закон Шарля; «при условии постоянства массы и объёма газа, отношение давления газа к его температуре постоянно» - P/T=const
Ур-ние Менделеева-Клайперона: PV=m\M*RT или (написать формулу)
14. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.
(написать формулу)
15. Число степеней свободы. Закон равнораспределения энергии. Внутренняя энергия идеального газа.
Число степеней свободы – число независимых величин, с помощью которых может быть задано положение системы в пространстве: 1-атомный i=3, 2-атомный i=5, многоатомный i=6
Закон: «На каждую степень свободы молекулы приходится в среднем одинаковая кинетическая энергия равная 1\2КТ».
Внутр. энергия 1 моля ид. газа можно определить, умножив энергию 1 молекулы на число Авагадра.
(написать формулу)
16. Распределение Максвелла. Средние скорости молекул.
Распределение Максвелла – это распределение газовых молекул по скоростям.
Ещё одна скорость, характеризующая движение молекул – ср. скорость, которая определяется по формуле статистического усреднения.
(написать формулу)
17. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
Барометрическая формула – зависимость давления или плотности газа от высоты в поле силы тяжести в стационарных условиях.
(написать формулу)
Распределение Больцмана – это распределение по значению потенциальной энергии.
18. Основные термодинамические понятия: внутренняя энергия, работа, теплота, теплоемкость.
Внут. энергия – это сумма кинетической энергии хаотического теплового движения частиц тела и потенциальной энергии их взаимодействия. (U=3/2RT)
Работа – это работа сил, приложенных к внешним телам со стороны рассматриваемой системы при ее деформации.
Теплота – это энергия, которую получает или теряет система (тело) в процессе теплообмена с окр. средой.
Теплоёмкость – величина, равная кол-ву теплоты, которое нужно сообщить телу, чтобы повысить его температуру на 1 Кельвин.
19. Первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.
Первое начало устанавливает кол-венное соотношение, при превращениях энергии из одних видов в другие.
Первое начало утверждает, что кол-во тепла, сообщаемое системе, затрачивается на превращение внутр. энергии системой и совершение системой работы над вшен. телами.
С помощью этого закона можно определить кол-во тепла, необходимое, чтобы сообщить газу в различных изопроцессах, т.е. определить его теплоёмкость:
Изохорный (постоянный объём)
Изобарный (постоянное давление)
Изотермический (постоянная температура)
Адиабатический (газ не обменивается теплом с внеш. средой)
20. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона.
Адиабатический процесс – процесс, происходящий без теплообмена с окр. средой.
Ур-ние: (написать уравнение)
21. Второе начало термодинамики. Тепловые двигатели.
Второе начало термодинамики определяет условия, при которых возможны превращения энергии из одних видов в другие, т.е. определяет возможные направления процесса.
Тепловой двигатель - машина, которая превращает полученную в виде тепловой энергии в механическую.