Ответ №22

Одним из основных законов физики, установленных на основе опытов и наблюдений, является закон сохранения и превращения энергии. В термодинамике закон сохранения энергии формулируется так: при любых процессах в изолированной термодинамической системе внутренняя энергия остается неизменной:

 или 

Внутренняя энергия идеального газа. Вычислим внутреннюю энергию идеального газа. Если потенциальная энергия взаимодействия молекул равна нулю, внутренняя энергия идеального газа равна сумме кинетических энергий хаотического теплового движения всех его молекул:

 

Внутренняя энергия идеального газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре. Следовательно, при изменении температуры идеального газа обязательно изменяется его внутренняя энергия; если температура остается постоянной, то внутренняя энергия идеального газа не изменяется.

   Используя уравнение состояния идеального газа можно получить еще одно выражение для вычисления внутренней энергии идеального одноатомного газа:

 

Таким образом, внутренняя энергия идеального газа прямо пропорциональна произведению давления p на объем V, занимаемый газом.

Два способа изменения внутренней энергии — теплопередача и совершение механической работы. Внутренняя энергия тела может изменяться только в результате его взаимодействия с другими телами. При механическом взаимодействии тел мерой энергии, переданной от одного тела к другому, является работа А.

   При осуществлении теплопередачи от одного тела к другому мерой переданной энергии является количество теплоты Q.

   Совершение механической работы называется макроскопическим способом передачи энергии, а теплопередача — микроскопическим.

Ответ №23

Процессы, в которых какой-либо параметр системы сохраняется, называются изопроцессами. Рассмотрим 3 изопроцесса: при сохраняющейся температуре, объеме и давлении.

Процесс, проходящий при постоянной температуре, называется изотермическим процессом:

Если подставить постоянное значение температуры в уравнение Клапейрона, то получится закон Бойля-Мариотта, называемый также уравнением изотермического процесса:

Графики изотермического процесса в осях p-V, V-T и p-T, называемые изотермами:

Процесс, проходящий при постоянном объеме, называется изохорным процессом:

Если подставить постоянное значение объема в уравнение Клапейрона, то получится закон Шарля, называемый также уравнением изохорного процесса:

изохорного процесса в осях p-V, V-T и p-T, называемые изохорами:

Процесс, проходящий при постоянном давлении, называется изобарным процессом:

Если подставить постоянное значение давления в уравнение Клапейрона, то получится закон Гей-Люссака, называемый также уравнением изобарного процесса:

изохорного процесса в осях p-V, V-T и p-T, называемые изобарами:

Ответ №24

Идеальным газом называется газ, в котором можно пренебречь размерами молекул и взаимодействиями между ними.

Давление газа возникает за счет столкновений молекул газа со стенками сосуда. Для идеальных газов справедлива следующая формула, связывающая давление, концентрацию и средний квадрат скорости молекул газа, называемая основным уравнением МКТ идеального газа:

где – масса одной молекулы газа.

Уравнением состояния называется уравнение, связывающее макроскопические параметры газа – давление, температуру и объем. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона-Менделеева):

где  – константа, называемая универсальной газовой постоянной.