39. Термодинамические параметры.

Термодинамические параметры - физические величины характеризующие состояние термодинамической системы: температура, давление, удельный объём, и др.

Различают экстенсивные параметры состояния пропорциональные массе системы:

• объём

• внутренняя энергия

• энтропия

• энтальпия

• энергия Гиббса

• энергия Гельмгольца (свободная энергия)

и интенсивные параметры состояния не зависящие от массы системы:

• давление

• температура

• концентрация

• магнитная индукция

Не все параметры состояния независимы, так что равновесное состояние системы можно однозначно определить, установив значения ограниченного числа параметров состояния.

40. Идеальный газ и его законы.

Идеальный газ – это модель разреженного газа, в которой пренебрегается взаимодействием между молекулами. Границы применимости модели идеального газа зависят от рассматриваемой задачи. Если необходимо установить связь между давлением, объемом и температурой, то газ с хорошей точностью можно считать идеальным до давлений в несколько десятков атмосфер. Если изучается фазовый переход типа испарения или конденсации или рассматривается процесс установления равновесия в газе, то модель идеального газа нельзя применять даже при давлениях в несколько миллиметров ртутного столба. Рассмотрим частные газовые законы. При постоянной температуре и массе из (4) следует, что  , т.е. при постоянной температуре и массе газа его давление обратно пропорционально объему. Этот закон называется законом Бойля и Мариотта, а процесс, при котором температура постоянна, называется изотермическим. Для изобарного процесса, происходящего при постоянном давлении, из (4) следует, что  , т.е. объем пропорционален абсолютной температуре. Этот закон называют законом Гей-Люссака.

Для изохорного процесса, происходящего при постоянном объеме, из (4) следует, что  , т.е. давление пропорционально абсолютной температуре. Этот закон называют законом Шарля.

Эти три газовых закона, таким образом, являются частными случаями уравнения состояния идеального газа.

41. Основное уравнение кинетической теории газов.

Между термодинамическими параметрами существует связь, даваемая уравнением состояния. Все достаточно разреженные газы (идеальные) подчиняются уравнению Менделеева - Клапейрона:

,

где p - давление, V - объем, m - масса газа, M - молярная масса, T - абсолютная температура, R=8,31 ^Дж/_(моль^._К) - универсальная газовая постоянная.

Уравнение состояния содержит в себе в качестве частных случаев газовые законы, связывающие изменение двух термодинамических параметров при неизменном значении третьего. Для данной массы газа: а) при T=const pV=const (закон Бойля - Мариотта); б) при p=const ^V/_T=const (закон Гей-Люссака) в) при V=const ^p/_T=const (закон Шарля).

42. Уравнение кинетической теории для давления идеального газа.

Кинетическая теории газов - это теория основана на статистическом методе исследования физических свойств газов. Давление химически однородного газа зависит от массы молекулы газа m0, от концентрации n0, от скорости теплового движения молекул u

p= С m0 u n0

c - числовой безразмерный множитель.

α,β,γ - показатели степеней.

С - число частиц движущихся в одном направлении т.к. пространство трёхмерно и все 3 направления равноправны, то можно считать что вдоль одного направления движется кол-во частиц точно такое же как и вдоль двух других направлений.

Если общее число частиц принять за 1, то С = 1/3

- масса газа

- кинетическая энергия поступательного движения N молекул.

- основное уравнение кинетической теории для уравнения идеального газа.

- уравнение менделеева-клапейрона.

- постоянная больцмана и авагадро

Основное уравнение выведено в предположении о том что все частицы имеют скорость u, а в действительности скорости частиц различны.

ui скорость i-ой частицы