36.Теплоемкость вещества (удельная, молярная). Связь между теплоемкостями. Уравнение Майера.
Теплоёмкость
тела С
назыв. Отношение
теплоты
,
сообщ.телу изменению температуры dT
при этом в данном термодинамич.процессе:
Удельная
теплоём.
Теплоёмкость
единицы массы вещества:
Молярная
теплоём.
Теплоёмкость одного моля вещества
Уравнение
Майера :
Для удел.теплоём.:
Для теплоём.тела.:
Урв.Майера говорит о том, что для изобарного нагревания газа к нему должна подводиться большая теплота, чем для такого же изохорного нагревания, на величину работы, соверш.газом при изобарном расширении:
I
начало термодинамики. Изопроцессы.
I
начало термодинамики теплота
сообщаемая системе, расходуется на
изменение внутр.энергии dU
системы и на совершение системой работы
против внеш.сил:
dU+
Для изохорного
процесса:
V=const,
m=const
Для изотермич.
Процесса:
T=const,
m=const
Для изобарного
процесса: P=const,
m=const,
,
Q=
dU+A=dU+pdU
Для адиабатного процесса:
38.Адиабатный процесс. Уравнение адиабаты.
Адиабатный
процесс термодинамич.процесс,
происходящий без теплообмена с окр.средой
Уравнение
адиабаты
Продифференц. Уравнение Менделеева-Кларейрона
:
Запишем I начало термодинамики для адиабат.процесса
Выразим dT и подставим
Разделим на PV
Cледовательно
Отношение
назыв. Показателем адиабаты или
коэффиц.Пуассона.
Таким образом
Следовательно
Отсюда
– урав.адиабаты
39.Работа, совершаемая газом в адиабатном процессе и в изопроцессах.
Работа, совершаемая
газом в адиабатном:
(1)
Найдём связь
и
.
Из урав. Майера
и определения
следует что
(2)
Подставим выражение
(2) в (1) получим:
Т.к.
то можно найти ещё 2 выражения для
работы:
,
Работа, совершаемая газом в изотермическом:
Работа, совершаемая газом в изобарном: A = p (V2 – V1) = pΔV
Работа, совершаемая газом в изохорном: A = 0
40.Политропный процесс. Работа в политропном процессе.
Политропный процесс
обобщает 4 процесса одной формулой:
В др.термодинамич.переменных
урав.политропы имеет вид:
,
Если n=0
– изобара, n=1-изотерма,
n=
-адиабата,
n
-изохора
Работа в политропном процессе равна:
41.Теплоемкость вещества для различных процессов.
Теплоемкость газа
в изотермич.процессе:
Теплоемкость
моляр.при адиабат.процессе:
Теплоемкость для
политропного.процесса:
Теплоемкость газа
в изохорном.процессе:
Теплоемкость газа
в изобарном.процессе:
42.Обратимые и необратимые процессы. Энтропия.
Процесс назыв.обратимым, если после него можно возвратить систему в исходное состояние так,что в окр.среде не останется никаких изменений. В противном случае процесс необратим.все реальные процессы необратимы, они сопровождаются трением, теплообменом при конеч. Разности температур тел,наход.в тепловом контакте.
Энтропией
назыв.функ. S
состояния системы,дифференциал в
обратимом процессе равен отношению
малого количества теплоты
сообщ.системе к абсолютной тмпературе
системы:
43.Термодинамика диаграммы Т – S для различных процессов.
При изучении термодинамических процессов удобно пользоваться T-S диаграммами, в кот.по осям абсцисс и ординат отложены соответственно энтропия S и термодинамич.температура T системы.
Рис.43 стр.76
Изотермич.процесс:
изотермич.расшир., dS>0-теплота подводиться
изотермич.сжатие, dS<0-теплота сводиться
Адиабатный процесс:
температура увелич., dT>0-V уменьш.,адиабат.сжатие
dT<0-температура уменьш.V увелич., адиабат.расшир.
рис.44 стр.77
Изохорный процесс:
изохор.нагревание., dS>0, dT>0
изохор.охлаждение, dS<0, dT<0
S=
Рис.45 стр.77
Изобарный процесс
изобарное расшир.., dS>0, dT>0
изобарное сжатие., dS<0, dT<0
рис.46,47 стр.78
S=
44.Энергия Гельмгольца
Для обратимых процессов выполняется термодинамич.тождество:
TdS=dU+
или
Величина F=U-TS явл. Функ. Состояния тела и назыв.энергией Гельмгольца или свободной энергией.
Работа соверш.телом в обратимом изотермич.процессе равна убыли в этом процесее энергии Гельмгольца рассматриваемого тела. т.к. TS>0 то F составляет лишь часть внутренней энергии тела. Величина TS назыв. связанной энергией эту часть внутр.энергии нельзя передать в форме работы в обратимом изотермич.процессе.
45.II и III начало термодинамики