Студопедия — Лекция №3. 3.1. Теплоемкость ИГ при постоянном давлении и объеме
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лекция №3. 3.1. Теплоемкость ИГ при постоянном давлении и объеме






3.1. Теплоемкость ИГ при постоянном давлении и объеме.

Для характеристики тепловых свойств газов, твердых тел и жидкостей, вводится понятие теплоемкости.

Теплоемкость системы- физическая величина, равная количеству тепла, которое необходимо подвести к системе (отнять от нее), для изменения температуры на 1К.

(8)

Теплоемкость, отнесенная к единице массы вещества, называется удельной теплоемкостью.

Теплоемкость, отнесенная к одному молю вещества, называется молярной теплоемкостью.

Если в термодинамическом процессе объем газа не меняется, работа газа равна нулю, и из уравнения (2):

(9)

В этом случае говорят о теплоемкости при постоянном объеме.

Тогда (7) можно переписать таким образом:

(10)

Если при изменении температуры газа его давление не меняется, говорят о теплоемкости при постоянном давлении:

(11)

 

 

3.2.Уравнение Роберта Майера.

В термодинамике независимыми переменными принято считать давление, объем, температуру (термодинамические параметры). Внутренняя энергия является термодинамической функцией, зависящей от термодинамических параметров. Поскольку уравнение состояние идеального газа связывает все три термодинамических параметра, задание двух из них однозначно определяет третий. Будем рассматривать . Для функции двух переменных:

С использованием (10):

Из определения теплоемкости:

Для идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры, тогда: . Из уравнения состояния, для процесса при постоянном давлении:

С учетом (11): . Для одного моля вещества (молярных теплоемкостей):

(12)

Уравнение Роберта Майера.

 

 

3.3. Распределение энергии по степеням свободы.

Определим внутреннюю энергию идеального газа. Поскольку внутренняя энергия ИГ определяется только кинетической энергией его молекул:

(13)

Тогда можно предположить, что на одну степень свободы приходится энергия . Формула (9) справедлива для одноатомных газов. В статистической физике доказано следующее положение:

Теорема о распределении энергии по степеням свободы: На каждую степень свободы молекулы приходится в среднем одинаковая кинетическая энергия равная

Тогда, (9) можно обобщить:

(14)

Для двухатомной молекулы, сказанное иллюстрируется рис.3. Полное число степеней свободы определяется:

 

 

Рис.3. Распределение энергии по степеням свободы.

 

. Эксперименты с разряженным водородом позволили установить, что при низкой температуре (Т ~ 50К) средняя кинетическая энергия его молекул равна при комнатной , при высокой температуре (~ 6000К) (рис.4).

 

Рис.4. Зависимость внутренней энергии идеального газа от температуры.

 

Из (14) следует, что Тогда теплоемкость при постоянном объеме:

(15)

При постоянном давлении:

(16)

 

Лекция №3







Дата добавления: 2015-06-12; просмотров: 436. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Понятие и структура педагогической техники Педагогическая техника представляет собой важнейший инструмент педагогической технологии, поскольку обеспечивает учителю и воспитателю возможность добиться гармонии между содержанием профессиональной деятельности и ее внешним проявлением...

Репродуктивное здоровье, как составляющая часть здоровья человека и общества   Репродуктивное здоровье – это состояние полного физического, умственного и социального благополучия при отсутствии заболеваний репродуктивной системы на всех этапах жизни человека...

Случайной величины Плотностью распределения вероятностей непрерывной случайной величины Х называют функцию f(x) – первую производную от функции распределения F(x): Понятие плотность распределения вероятностей случайной величины Х для дискретной величины неприменима...

Реформы П.А.Столыпина Сегодня уже никто не сомневается в том, что экономическая политика П...

Виды нарушений опорно-двигательного аппарата у детей В общеупотребительном значении нарушение опорно-двигательного аппарата (ОДА) идентифицируется с нарушениями двигательных функций и определенными органическими поражениями (дефектами)...

Особенности массовой коммуникации Развитие средств связи и информации привело к возникновению явления массовой коммуникации...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия