Основные понятия о науке газодинамике
Молекулярной физикой называется наука, изучающая физические свойства и аграгатные состояния тел в зависимости от их молекулярного строения, их взаимодействия и характера теплового движения этих частиц. Термодинамический метод оперируется с макроскопической характеристикой основываясь на не нескольких экспериментальных законах (началах) термодинамики.
Одно из основных понятий – термодинамическая система. Представляет собой совокупность тел, находящихся во взаимодействии как между собой так и с ОС.
Термодинамическая система (ТС) называется гомогенной, если внутри нее нет поверхности раздела, отделяющих друг от друга микроскопические частицы системы, различающихся по своим свойствам и составам (ниче не понятно из леккции.. из интернета: однородная система по составу и физическому строению, внутри которой нет поверхностей раздела (лед, вода, газы). Если ТС не удовлетворяет этим условиям, она называется гетерогенной.
Система называется физически однородной, если ее состав и физические свойства одинаковые для всех макросопических частиц системы, равных по объему (пример: газ)
Состояние термодинамической системы определяется совокупностью ее термодинамических параметров (параметров состояния : давление, температура, плотность, молекулярный объем).
В термодинамике различают внешние и внутренние параметры системы.
Пример внешнего параметра для газа: его объем, зависящий от положения стенок сосуда. Внутренние параметры: давление, температура.
Термодинамических процессов (ТП) называется всякое изменение состояния термодинамической системы.
Равновесным (квазистатическим) называется термодинамический процесс, при котором система проходит непрерывный ряд равновесных состояний.
….. или с циклом называется ТП, в результате совершения которого система возвращается в исходное состояние (масса систем не изменяется).
дополнительно из инета. Я думаю не будет лишним
Изобарный процесс – термодинамический процесс, происходящий в системе при постоянном давлении и постоянной массе идеального газа.
Изотермический процесс – термодинамический процесс, происходящий в физической системе при постоянной температуре.
Изохорный процесс – термодинамический процесс, который происходит при постоянном объеме.
Адиабатический (адиабатный) процесс – термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не обменивается тепловой энергией с окружающим пространством.
Политропный процесс – термодинамический процесс, во время которого удельная теплоемкость газа остается неизменной.
Релаксацией называется процесс возвращения системы в состояние термодинамического равновесия, которая была выведена из этого состояния.
Функция состояния системы полностью определяется значениями параметров начального и конечного состояния.
Основные законы идеальных газов.
Идеальным газом называется газ, в котором отсутствуют силы межмолекулярного взаимодействия.
Для идеальных газов справедливы следующие законы:
Закон Бойля-Мариотта
P
P
P
V=const;
T2
T1<T2
V
T1
V
V
P
V1
V2
P1<P2
V1<V2
T
T
Закон Гей-Люссака
;
V/T=const
Д
P1
P2
ля данной массы газа отношение объема газа к его температуре постоянно, т.е. давление не меняется.
V
P1<P2
T
P
T1
T2
T1<T2
V
P
T
V1
V1
V1<V2
Изобары в координатах.
Закон Шарля
;
P0 при Т=273 К
Р
V
T3
T2
V
/Т=const
H2
1
O2
H
P
T1
P
25. Закон Авогадро
При одинаковых давлениях и одинаковых температурах в равных объемах различных идеальных газов содержится одинаковое число молекул или, что тоже самое, при одинаковых давлениях и одинаковых температурах грамм молекулы различных идеальных газов занимают одинаковые объемы.
t0=0°C; P0=101325 Па=760 мм рт.ст.
При t0=0°C грамм молекул занимает объем Vм=22,4 л.
Уравнение состояния идеального газа:
PVм=RT
Где P,Vм,T – давление, молярный объем, абсолютная температура
R – универсальная газовая постоянная. R=8.31 Дж/моль*°С. Численно равна работе, совершаемой 1 молекулой идеального газа при изобарном процессе при на нагревании на 1°С.
Для произвольной массы газа:
µ - молярная масса.
Уравнение состояния принимает вид:
;
- удельная скорость
-
удельная газовая постоянная.