- •Основи молекулярної фізики і термодинаміки §28. Статистичний і термодинамічний методи дослідження. Термодинамічні параметри. Рівноважний стан і процеси
- •§29. Рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу для тиску
- •§30. Середня кінетична енергія молекул. Молекулярно-кінетичне трактування абсолютної температури
- •§31. Розподіл Максвелла молекул ідеального газу за швидкостями теплового руху
- •§32. Барометрична формула. Розподіл Больцмана частинок у зовнішньому потенціальному полі
- •§33. Закон рівномірного розподілу енергії за ступенями вільності молекул
- •§34. Перший закон термодинаміки. Робота газу при зміні його об’єму
- •Пулюй іван
- •Шіллер микола миколайович
- •§35. Теплоємність. Класична молекулярно-кінетична теорія теплоємностей ідеального газу та її обмеженість
- •§36. Застосування першого закону термодинаміки до ізопроцесів
- •Ізохорний процес .
- •Ізобарний процес.
- •Ізотермічний процес.
- •§37. Адіабатний процес. Політропний процес
- •§38. Середнє число зіткнень і середня довжина вільного пробігу молекул
- •§39. Явища перенесення у термодинамічно нерівноважних системах
- •1. Дифузія у газах
- •2. Теплопровідність газів
- •3. Внутрішнє тертя у газах
- •Пулюй іван павлович
- •§40. Коловий процес. Теплові двигуни і холодильні машини. Оборотні I необоротні процеси
- •§41. Цикл Карно I його коефіцієнт корисної дії для ідеального газу
- •§42. Ентропія. Ентропія ідеального газу
- •§43. Ентропія і термодинамічна ймовірність
- •§44. Другий і третій закони термодинаміки
- •§45. Реальні гази. Рівняння Ван-дер-Ваальса
- •1. Врахування власного об’єму молекул
- •2. Врахування притягання молекул
- •§46. Порівняння ізотерм Ван-дер-Ваальса з експериментальними. Критичний стан
- •Авенаріус михайло петрович
- •Надєжкін олександр іванович
- •§47. Внутрішня енергія реального газу
Авенаріус михайло петрович
(1835-1895)
Виконав найбільш широкі та систематичні дослідження критичних параметрів цілої низки речовин. Показав, що за критичної температури питомий об’єм рідини не дорівнює питомому об’ємові пари.
Сформулював закон, що відображає залежність між об’ємом, критичною і спостережуваною температурами рідини.
Надєжкін олександр іванович
(1858-1886)
Запропонував у 1885 р. метод визначення критичної температури води за допомогою диференціального денсиметра, який дає змогу встановити критичну температуру непрозорих рідин.
§47. Внутрішня енергія реального газу
Внутрішня енергія реального газу дорівнює сумі кінетичної енергії теплового руху його молекул і потенціальної енергіїміжмолекулярної взаємодії. Потенціальна енергія реального газу, який описується рівнянням Ван-дер-Ваальса, зумовлена лише силами притягання між молекулами, які приводять до виникнення внутрішнього тиску на газ
.
Робота, яка затрачається для подолання сил притягання, що діють між молекулами газу, або проти внутрішнього тиску, йде на збільшення потенціальної енергії системи:
, або .
Звідси
.
Знак „–” означає, що молекулярні сили, які створюють внутрішній тиск , є силами притягання.
З достатнім ступенем точності можна вважати, що кінетична енергія для одного моля реального газу дорівнює кінетичній енергії ідеального газу, що перебуває при тій самій температурі. Внутрішня енергіяідеального газу дорівнює тільки кінетичній енергії хаотичного руху молекул. Тому
.
Тоді внутрішня енергія одного моля реального газу:
і вона росте із збільшенням температури та об’єму газу.
Якщо газ розширюється без теплообміну з навколишнім середовищем і не виконує зовнішньої роботи, то на основі першого закону термодинаміки, отримуємо, що.
При адіабатному розширенні без виконання зовнішньої роботи внутрішня енергія газу не міняється.
Для ідеального газу означає рівність температур, тобто при адіабатному розширенні ідеального газу у вакуумі його температура не змінюється.
Для реального газу:
і .
З умови отримуємо
.
Оскільки , то, тобто реальний газ при адіабатному розширенні у вакуум охолоджується. При адіабатному стиску реальний газ нагріватиметься.