Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
16
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
3.63 Mб
Скачать
    1. Основні формули з розділу «Молекулярна фізика та термодинаміка»

Кількість речовини:

; ,

де N=NA – число структурних елементів (молекул, атомів, іонів тощо) системи; NA – стала Авогадро.

Рівняння стану ідеального газу (рівняння Клапейрона-Менделєєва)

,

де m – маса газу; м – молярна маса газу; R – універсальна газова стала;

T – термодинамічна температура; р – тиск.

Основні газові закони, що є окремими випадками рівняння Клапейрона-Менделєєва:

а) закон Бойля-Маріотта (ізотермічний процес: T=const, m=const), PV=const

або для двох станів газу P1V1=P2V2;

б) закон Гей-Люссака (ізобарний процес: P=const; m=const) =const,

або для двох станів ;

в) закон Шарля (ізохорний процес: V=const, m=const) =const,

або для двох станів .

Концентрація молекул

,

де N – число молекул, що містяться в даному об'ємі.

Формула справедлива не тільки для газів, але і для будь-якого агрегатного стану речовини.

Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеальних газів:

р =; ; p=nkT,

де n – концентрація молекул; k – стала Больцмана ();m0 – маса однієї молекули;

<кв> – середня квадратична швидкість молекули; <Wк> – середня кінетична енергія поступального руху молекули газу.

Перший закон термодинаміки:

Q = U + A,

де Q – кількість теплоти, що одержує, або віддає система;

U – зміна внутрішньої енергії системи; A – робота, здійснена системою проти зовнішніх сил.

Застосуваня першого закону термодинаміки до ізопроцесів:

а) ізобарний: Q = U + A, де А=рV;

б) ізохорний: Q = U ;

в) ізотермічний: Q = A;

г)адіабатний: A = -U.

Зміна внутрішньої енергії ідеального газу:

.

Кількість теплоти (Q) — міра внутрішньої енергії, переданої в процесі теплообміну від одного макроскопіч­ного тіла до іншого без виконання роботи.

Рівняння теплового балансу описує теплообмін у замкненій системі: ,

де - сумарна кількість теплоти, одержана тілом при теплообміні;

- сумарна кількість теплоти, віддана тілом при теплообміні.

Кількість теплоти, яка необхідна для нагрівання тіла і яка виділяється при охолодженні тіла, розраховується за формулою:

,

де с – питома теплоємність речовини; m – маса тіла; T – зміна температури тіла.

Питома теплоємність (с) – фізична величина, яка показує, яку кількість теплоти отримує або віддає 1 кг речовини при зміні її температури на 1 К (або 1 оС).

Кількість теплоти, яка поглинається під час плавлення, або виділяється під час кристалізації твердого тіла, визначається за формулою: ,

де L – питома теплота плавлення

Кількість теплоти, необхідна для випаровування або виділяється при конденсації, визначається за формулою:

,

де r – питома теплота пароутворення.

Кількість теплоти, яка виділяється під час згорання палива, визначається за формулою:

,

де q – питома теплота згорання палива.

Термічний ККД для кругового процесу (циклу)

,

де Q1 – кількість теплоти, отримана системою від нагрівача;

Q2 – кількість теплоти, віддана системою холодильнику;

A – робота, що здійснюється за цикл.

Термічний ККД циклу Карно

,

де T1 – температура нагрівача;

T2 – температура холодильника.