45/Идеальный газ и его законы.

Идеальный газ — математическая модель газа, в которой предполагается, что потенциальной энергией взаимодействия молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией. Между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги. Уравнение состояния идеального газа имеет вид: pV =(m/M) RT;

Вывод: р =nkТ, n=N/V, р =N/V*kТ, pV=NkT, N=ν*Na, pV= νNa kT, Na*k=R, R=8.31 Дж/(моль*К), pV= νRT, ν=m/M , pV =(m/M) RT;

Законы:  1. Изохорный процесс. Закон Шарля. V = const. 2. Изобарный процесс. Закон Гей-Люссака. Р = const. 3. Изотермический процесс. Закон Бойля – Мариотта. T = const. 4. Адиабатический процесс Адиабатический процесс – термодинамический процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой.5. Политропный процесс. Процесс, при котором теплоёмкость газа остаётся постоянной. 6. Закон Авогадро. При одинаковых давлениях и одинаковых температурах, в равных объёмах различных идеальных газов содержится одинаковое число молекул. В одном моле различных веществ содержится N_A=6,02·10²³молекул (число Авогадро)7. Закон Дальтона. Давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений Р, входящих в неё газов:

8. Объединённый газовый закон (Закон Клапейрона).

56. Работа при изопроцессах.

Внутренняя энергия тела может изменяться, если действующие на него внешние силы совершают работу (положительную или отрицательную).

Работа газа:

A= сумма(p_iΔV_i),

или в пределе при ΔV_i → 0:

A=_V1^V2pdV

В изохорном процессе (V = const) газ работы не совершает, A = 0.

В изобарном процессе (p = const)

A = p (V₂ – V₁) = pΔV. В изотермическом процессе ΔU = 0.

По 1му з-ну термодин. Q = A.

В адиабатическом(не изопроцесс)

A=U₁-U₂

A=C_V(T₂-T₁)

C – молярная теплоемкость

------------------------------------------------

57. Адиабатический процесс.

Адиабати́ческий — термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не обменивается тепловой энергией с окружающим пространством.

Физический смысл адиабатического процесса

Поэтому, первое начало термодинамики в этом случае приобретает вид

ΔU=-A

где ΔU — изменение внутренней энергии тела, A — работа, совершаемая системой.

Изменения энтропии S системы

dS=δQ/T=0.

Здесь T — температура системы, δQ  — теплота, полученная системой. dU=-(сумма(Aidai))

где A_i, da_i — дифференциальное выражение для работы, a_i — внешние параметры, которые меняются при совершении работы, A_i — соответствующие им внутренние параметры, которые при совершении малой работы можно считать постоянными. При совершении работы путём сжатия или расширения внутренний параметр — давление. Внешний параметр — объём.

Внутренняя энергия идеального

(δU/δT)V=Cv. dU=νCvdT (2)

Где ν— число молей идеального газа, C – молярная теплоемкость

------------------------------------------------

58. 1-й закон термодинамики. Теплоемкости газов.

Первый закон термодинамики (закон сохранения энергии для тепловых процессов) определяет количественное соотношение между изменением внутренней энергии системы дельта U, количеством теплоты Q, подведенным к ней, и суммарной работой внешних сил A, действующих на систему.

Изменение внутренней энергии

ΔU=Q+A

количество теплоты, подведенное к системе

Q=ΔU+A'