Основне рівняння мкт.

Розглянемо газ у посудині за умови температурної рівноваги між газом і стінками посудини, зіткнення молекул з стінками вважати ідеально пружними.

Нехай газ міститься в посудині у вигляді куба, ребро якого дорівнює 1 м.

тиск газу чисельно дорівнює двом третинам кінетичної енергії поступального руху молекул одиниці об'єму газу. Такий статистичний результат дії молекул газу на стінки посудини.

Якщо газ однорідний, тобто маси всіх молекул однакові, т₁=т₂=... =m, то вираз для тиску (6) можна записати так:

Ввівши у вираз (7) середню квадратичну швидкість молекул, , яка визначається із співвідношеннядістанемо

де n_o – кількість молекул в одиниці об’єму газу, - середня кінетична енергія поступального руху молекул. Цей вираз називаютьосновним рівнянням кінетичної теорії газів.

Рівняння стану ідеального газу.

Ідеальним називають газ, рівняння стану якого має вигляд pV = νRT (1.7)

його називають рівнянням Клапейрона. Тут ν - кількість речовини, вимірюване числом молей, R - універсальна газова постійна: R = 8,314 Дж/(моль ∙ К)

Моль - це кількість речовини, що містить число рівне постійною Авогадро: N_A = 6,022  10²³ моль^-1

Молю відповідає маса - молярна маса, - різна для різних газів. Ці маси приведені в періодичній системі елементів, де в кожного елементу перше число - порядковий номер, а друге - молярна маса в г/моль.

З молекулярної точки зору ідеальний газ складається з молекул, взаємодія між якими нехтує мало. Це властиво всім газам при достатньо великій розрядці.

23.Основні поняття термодинаміки. Перше начало термодинаміки та його застосування. Оборотні та необоротні процеси. Друге і третє начала термодинаміки. Ентропія, її термодинамічний і статистичний зміст. Формування понять про внутрішню енергію та способи її зміни.

Об'єкт дослідження в термодинаміці в узагальненому вигляді називають термодинамічною системою. Під термодинамічною системою розуміють деяку речовину, здебільшого задану параметрами її стану.

До основних понять і величин у термодинаміці належать внутрішня енергія, робота і кількість теплоти.

Внутрішня енергія. Під внутрішньою енергією системи розуміють сумарну енергію всіх видів частинок, з яких складається система. Сюди входить кінетична і потенціальна енергія молекул, енергія коливальних рухів атомів у молекулах, енергія електронних оболонок в атомах та іонах і внутрішньоядерна енергія. До внутрішньої не відноситься енергія системи як цілого, яку вона може мати в результаті механічного руху або взаємодії з іншими системами. Інакше кажучи, внутрішньою енергією називають сумарну енергію мікрочастинок, з яких складається система. Внутрішня енергія є функцією стану системи, тобто змінюється із зміною стану системи і однозначно визначається тими самими параметрами, що й система. У термодинаміці практичне значення має не сама внутрішня енергія, а її зміна з переходом системи з одного стану в інший.

Робота. У термодинаміці поняття про роботу набуває ширшого змісту, бо стан системи і відповідно її внутрішню енергію, як функцію стану, можна змінювати завдяки виконанню і макроскопічної, і мікроскопічної роботи. Остання здійснюється без будь-якого видимого переміщення тіл, що взаємодіють, її інакше називають теплообміном.

Кількість теплоти. макроскопічна робота і теплообмін — способи зміни внутрішньої енергії системи. Кількісною мірою процесу макроскопічної роботи є фізична величина, яка також називається роботою. Кількісною мірою процесу теплообміну є фізична величина, що називається кількістю теплоти. Кількість теплоти і робота, як величини, що визначаютьзміну внутрішньої енергії системи, у реальних процесах можуть бути взаємно зв’язаними і визначати одна одну.