34.Основное уравнение молекулярно-кинетической теории.

p=nkT=1/3nm₀<v²>=1/3ρ<v²>=2/3nW_k,где n=N/V-концентрация молекул,k=1,38*10-23 Дж/K-постоянная Больцмана,T-абсолютная температура,m0-масса молекулы,ρ-плотность газа, <v²>-средний квадрат скорости молекул,W_k-средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы идеального газа.

35.Число степеней свободы.Энергия молекул идеального газа.

Число степеней свободы: наименьшее число независимых координат, определяющих положение и конфигурацию молекулы в пространстве.

Модели молекул: а- одноатомной, б- двухатомной, в- трехатомной.

Число степеней свободы для одноатомной молекулы -3 (поступательное движение в направлении трех координатных осей),для двухатомной - 5 ( три поступательных и две вращательных, т.к. вращение вокруг оси Х возможно только при очень высоких температурах), для трехатомной -6 ( три поступательных и три вращательных).

Энергия молекул идеального газа:

E=3/2NkT

<E>=3/2kT

36.Теплоемкость.Формула Майера.Теплоемкость многоатомного газа.

Теплоемкость-мера внутренней энергии агрегатного вещества,численно равная тому количеству энергии,которую необходимо подвести к данному телу,чтобы повысить его температуру на 1К.

С=∆W/∆T=Q/∆T

C=[Дж/К]

Формула Майера:

Обычно рассматриваются два значения теплоемкости газов: C_V – молярная теплоемкость в изохорном процессе (V = const) и C_p – молярная теплоемкость в изобарном процессе (p = const).

Таким образом, соотношение, выражающее связь между молярными теплоемкостями Cp и C_V, имеет вид (формула Майера): C_P = C_V + R

C_V=iR/2, C_P=(i+2)R/2, -где число степеней свободы i зависит от физико-химической структуры молекулы газа

Формула Майера показывает,что C_P всегда больше C_V на величину молярной газовой постоянной.

γ= C_P/ C_V=(i+2)/i

37.Внутренняя энергия идеального газа.Первое начало термодинамики. U= νRT= pV,где i-степень свободы.

Для одноатомных газов:i=3=>U=3/2νRT

Для двухатомных газов:i=5=>U=5/2νRT

Для многоатомных газов:i=6=>U=3νRT

1 закон (начало) термодинамики:

Изменение внутренней энергии ∆U тела или системы при переходе из одного состояния в другое,равна сумме совершенной над телом работы А’ и полученного им количества теплоты ∆Q:

∆U=A’+∆Q или ∆Q=∆U+A,где А= -А’-работа,совершенная телом или системой.

38.Применение первого начала термодинамики к изохорному и изотермическому процессам.

Если V=const (изохорный процесс),Q=∆U;

если T=const (изотермический процесс),Q=A

39.Применение первого начала термодинамики к изобарному и адиабатическому процессам.

Если p=const (изобарный процесс),Q=∆U+A’;

Если Q=0(адиабатический процесс),∆U= -A’(сжатие газа-нагревание,расширение газа-охлаждение)

40.Уравнение политропы. Коэффициент Пуассона. Термодинамические потенциалы.

Политропный процесс – термодинамический процесс, во время которого удельная теплоёмкость постоянна

Для идеального газа уравнение политропы может быть записано в виде:

где - коэффициент Пуассона (показатель политропы?)

?чтозахрень? Коэффициент Пуассона характеризует упругие свойства материала. При приложении к телу растягивающего усилия оно начинает удлиняться (то есть длина увеличивается), а поперечное сечение уменьшается. Коэффициент Пуассона показывает, во сколько раз изменяется поперечное сечение деформируемого тела при его растяжении или сжатии. Для абсолютно хрупкого материала коэффициент Пуассона равен 0, для абсолютно упругого — 0,5. Для большинства сталей этот коэффициент лежит в районе 0,3, для резины он примерно равен 0,5. (Измеряется в относительных единицах (мм/мм, м/м))

,

где ν — коэффициент Пуассона, — деформация в поперечном направлении (отрицательный для осевого растяжения, положительный для осевого сжатия), — продольная деформация (положительный для осевого растяжения, отрицательный для осевого сжатия

Термодинами́ческие потенциа́лы (термодинамические функции) — функции основных макроскопических параметров (температура, давление, энтропия и т. д.) термодинамической системы, характеризующие её состояние:

• внутренняя энергия

• энтальпия H = U + pV

• свободная энергия Гельмгольца F = U - TS

• потенциал Гиббса G = U +pV - TS

• большой термодинамический потенциал

Общая формула для термодинамических потенциалов: