5. Основное уравнение мкт идеальных газов. Физический смысл давления и температуры

–основное уравнение МКТ идеальных газов

n– концентрация молекул

–средняя квадратичная скорость

Физический смысл давления:

Давление прямопропорционально концентрации молекул.

–постоянная Больцмана

–средняя кинетическая энергия

Физический смысл температуры:

Она является мерой средней кинетической энергии.

6. Уравнение Менделеева-Клапейрона

;

7. Изопроцессы в идеальном газе

1) – изотермический процесс

;

2) – изохорный процесс

;

Пунктиром – при низкой температуре закон не действует.

3) – изобарный процесс

8. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы

Число независимых координат, полностью определяющих положение системы в пространстве, называется её числом степеней свободы (i).

Для одного атома: i=3

Для двухатомной молекулы: i=3+2=5

Для трёхатомной молекулы и более: i=3+3=6

через число степеней свободы:

Закон Больцмана

На каждую поступательную и вращательную степень свободы приходится средняя кинетическая энергия равная ,а на каждую колебательную –

i=i_{поступательная} +i_{вращательная}+ 2i_{колебательная}

9. Внутренняя энергия идеального газа

Во внутреннюю энергию не включаем внутреннюю энергию системы, как целого.

Внутренняя энергия системы – это сумма кинетической энергии молекул и потенциальной энергии их взаимодействия

10. Газ в потенциальном поле. Распределение Больцмана. Барометрическая формула

n– концентрация

e– экспонента

U– потенциальная энергия

k– постоянная Больцмана

T– температура,K

11. Распределение Максвелла по скоростям

12. Механическая работа в тепловых процессах

13. Первое начало термодинамики

Полученное системой меток идет на изменение внутренней энергии системы и совершённой системой работ.

Создание двигателя, не употребляющего энергию извне (вечного) невозможно.

Теория тепловых двигателей и холодильников.

Тепловой двигатель – устройство, совершающее за счёт тепла механическую работу.

Холодильники передают тепло от тел с меньшей температурой к более нагретым за счёт механической энергии

–прямой цикл (тепловой двигатель)

–обратный цикл (холодильник)

–КПД

14. Теплоёмкость. Теплоёмкость при постоянном давлении. Теплоёмкость при постоянном объёме. Уравнение Майера

–теплоёмкость

Теплоёмкость единицы массы называется удельной, а единицы количества вещества – полярной.

1)

│_V=const =

2)

–работа для изобары

│_p=const =

–уравнение Майера

15. Работа в адиабатическом процессе. Уравнение Пуассона

Процесс теплообмена с окружающей средой:

работа для адиабаты

16. Энтропия, её статистический смысл. Второе начало термодинамики

Энтропия – степень хаоса.

Термодинамический процесс называется обратимым, если он может проходить как в прямом, так и в обратном направлении, т.е. система должна вернуться в исходное состояние без изменений в окружающей среде

(адиабатический процесс)

Для неизолированной:

Если процесс необратимый, то

Наибольшая степень хаоса в системе, находящейся в состоянии равновесия.

–термодинамическая вероятность состояния системы – число способов, которых может быть реализовано данное состояние макроскопической системы или число микросостояний, осуществляющие макросостояния.

Наибольшее число микросостояний соответствует равновесному состоянию.

–вероятностное определение Больцмана

в изолированной системе – это второе начало термодинамики

Энтропия может либо не меняться, либо увеличиваться.

Следствия из второго начала термодинамики:

Периодически действующая машина, единственным результатом работ которой было бы превращение теплоты в работу, называется вечным двигателем IIрода.

Второе начало термодинамики запрещает ещё процессы, единственным результатом которых был бы переход тепла от менее нагретому к телам с большей температурой.

Теорема Нернста (III начало термодинамики)