56.Внутренняя энергия. Число степеней свободы.

Осн овы термодинами ки.Внутренняя энергия периоди ческой системы-это энергия хаотичуского (тепло вого) движения микрочастиц системы и энергия взаимодействия этих частиц.Внутренняя энергия-одноз начная ф-ия термоденамического состояния системы. При переходе из одного состояния в дру гое изменеие энер гии определяется разностью значений внутренних энергий и не зависит от пути перехода.К внутренней энергии не относ ятся: 1)Ки нетическая энергия системы как целого. 2)Потенци альная энергия системы во внешних полях.Число степеней свободы – число независимых перемен ных полностью опре деляющих положение систе мы в пространстве.Для 1-атом ного газа число сте пеней свободы=3,число вращений= 0 , всего=3;для 2-атомного:3-2-5;многоатомного:3-3-6.

57.З-н о рав но мерном распределении энергии по степеним сво боды:Не зависимо от числа степе ней свободы мо лекул ,3 степени сво боды всегда поступательные и не одна из них не имеет преи мущества перед дру гими.Среднее значение эн ергии одной мо лекулы <Е> будет тем больше,чем сложнее молекула,чем бо льше у неё степеней свободы.Средняя энергия молекулы: <E>= (i/2)K*T; i=i_N+i_B+2i_K;E=(i/2)RT; E= (m/M)* (i/2)*RT-внутренняя эн ергия газа массой m.

58.Первое начало термодина мики.Рассмотрим термодинамическую систему, для которой меха ническая энергия не изменяется, а изменяется то лько вн утренняя энергия.Опр:Кол-во теплоты,кото рое передаётся системе идёт наувеличение её внутренней энергиии на рабо ту,которую совер шает система над внешними телами.Q=/\U +A. Первое начало термодинамики – это з-н сохра нения и превращения энергии для термодина мических процессов.

59.Работа газа при изменении его объёма. Графическое изображене работы. =F*dl=Ps*dl=P/\V. Графически можно изображать только равновесные процес сы.Все реальные про цессы неравновесны.Чем медленне про текает процесс,тем ближе он к равновесному.

60. Теплоемкость, удельная и молярная теплоемкость Ср и Сv, уравнение Майера.

Удельная тепло ёмкость - это величина,определяемая кол-вом теплоты необ ходимым для нагревания 1 кг в-ва на 1К [Дж/(кг*с)]. С=SQ/(m*dT);C_m=SQ/(v*dT)[Дж/ (моль*К)]; C_m=CM. Различают теплоёмкости(удель ную и молярную) при постоянном объёме и пос тоянном давлении.Молярная теплоёмкость при постоян ном объёме.Записав 1-начало термоди намики dQ=dU+dA(1) и учитывая,что dA=PdV, заме нив dQ как C_m=*/\T,C_m-равно из менению внутрен ней энергии одного моля газа при повышен ии его температуры на 1К.С_V=(i/2)*R;dV_m=(i/2)*RT*dT;Ур-ние Майера:Если газ нагревается при постоянном дав лении, то ипользуя ур-ние (1) можно получить,что C_V dT=dV_m+pdV; C_p=(dV_m/dT)*(PdV/dT);PV_m=RT.C_P>C_v на величину молярной газовой постоянной.Это объяс няется тем,что при нагревании газа при постоян ном давлении требуется дополнительная эн ергия на увеличение V газа, т.к. постоянство объёма всегда требует расширения.=C_P/C_V=(i+2)/I.Спра ведливо толь ко для однородных газов при высоких температурах.

61.Изопроцессы, физический смысл газовой постоянной.

Изопроцесы-это равновесные процессы в которых один из параметров остаётся постоянным. Изобар ный(р=const) А=∫pdV=p(V2-V1)используя закон Клай перона-МенделееваpV=m/MRT;V2-V1=m/M*R/P(T2-T1);A=m/MR(T2-T1)физический смысл газовой пос тоянной: если разностьТ:Т2-Т1=1К,то для мол., газа R=A,т.е. молярн., газов. постоянный численно равна работе изобарн.расширения 1 моля идеал.газа при нагревании на 1КВ изобарном процессе

бQ=m/M*CpdT;du=m/M*CvdT