Студопедия — Лекция № 3. Тема 2.1.1 Статистический и термодинамический методы исследования
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. Тема 2.1.1 Статистический и термодинамический методы исследования






 

Тема 2.1.1 Статистический и термодинамический методы исследования. Идеальный газ. Уравнения молекулярно-кинетической теории идеального газа для давления. Молекулярно-кинетическая трактовка абсолютной температуры.

 

План

1 Статистический и термодинамический методы исследования.

2 Идеальный газ. Уравнения молекулярно-кинетической теории идеального газа для давления.

3 Средняя кинетическая энергия молекул. Молекулярно-кинетическая трактовка абсолютной температуры.

 

Литература:

[1] Чолпан П.П. Фізика: Підручник. – К.: Вища шк., 2004. – 567 с.

(§ 4.1 - § 4.4)

 

[2] За редакцією І.Є. Лопатинського. Зачек І.Р., Кравчук І.М., Романишин Б.М. та ін. Курс фізики:

Навчальний підручник. – Львів: Видавництво «Бескид Біт», 2002 р. – 367 с. (§28-§30)

 

1 Молекулярная физика и термодинамика – разделы физики, в которых изучаются макроскопические процессы в телах, связанные с большим количеством атомов и молекул, из которых состоят тела.

Для исследования этих процессов используются два метода: статистический (молекулярно-кинетический) и термодинамический.

Молекулярная физика изучает строение и свойства вещества исходя из молекулярно-кинетических представлений о том, что все тела состоят из атомов и молекул, которые пребывают в непрерывном тепловом движении.

Свойства огромного скопления молекул, которые образуют тело, подлежат особым статистическим закономерностям и их можно изучить с помощью статистического метода, который основывается на том, что свойства макроскопической системы определяются свойствами их движения и усредненными значениями динамических характеристик этих частиц (скорости, энергии и т.д.).

Термодинамикараздел физики, изучающий общие свойства макроскопических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и процессы перехода между этими состояниями.

На основании термодинамического метода изучаются условия превращения энергии из одного вида в другой и те же превращения с количественной стороны. В основе термодинамики лежат два экспериментально установленных закона, которые называют первым и вторым законами термодинамики.

Термодинамическая система – совокупность макроскопических тел, которые взаимодействуют и обмениваются энергией, как между собой, так и с другими телами.

Состояние системы задается термодинамическими параметрами – совокупностью физических величин, характеризующих свойства термодинамической системы.

Состояние термодинамической системы называется стационарным, если значения всех термодинамических параметров системы не изменяется со временем.

Какое-либо изменение в термодинамической системе, которое связано с изменением хотя бы одного из его термодинамических параметров, называется термодинамическим процессом.

 

2 Под идеальным газом понимают такой газ, в котором частицы между собой на расстоянии не взаимодействуют, а размерами их можно пренебрегать, то есть считать, что масса их сосредоточена в точке.

Уравнение, которое связывает для определенной массы вещества объем, давление и температуру, называют термическим уравнением состояния вещества.

Важнейшие параметры состояния химически однородной системы – объем V, давление р и температура Т. Между этими тремя основными параметрами состояния существует связь, называемая уравнением состояния:

 

f = (V, р, Т) = 0

В молекулярно-кинетической теории пользуются моделью идеального газа, удовлетворяющей такие условия:

1) собственный объем молекул газа ничтожно мал сравнительно с объемом сосуда;

2) между молекулами газа отсутствуют силы взаимодействия;

3) столкновения молекул газа между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа для давления:

 

или

где – средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы газа.

Для одного моля газа m=μ и V= Vm

 

Тогда pVm = (1/3)μυ2ср.кв.

 

Уравнение Менделеева-Клапейрона для 1 моля р Vm= RT

Из уравнения Менделеева-Клапейрона

3 Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа зависит только от его абсолютной температуры <εк> прямо пропорциональна к Т.

На рисунке изображена зависимость <εк> от Т. Если Т = 0, < εк > = 0, то есть прекращается поступательное движение молекул газа, а значит, равно нулю и его давление.

Абсолютная температура является мерой средней кинетической энергии поступательного движения молекул.

Однако в области температур, близких к абсолютному нулю, поведение молекул описывается не классическими законами, а законами квантовой механики.

 

Контрольные вопросы

1 Что такое термодинамика?

2 Что изучают с помощью статистического метода?

3 Что такое термодинамический процесс?

4 Что понимают под идеальным газом?

5 Назовите важнейшие параметры состояния химически однородной системы.

6 Что называется уравнением состояния?

7 От чего зависит средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа?


Содержательный модуль 2.1 Законы идеального газа

 

Тема 2.1.2 Законы идеального газа для изопроцессов. (Самостоятельное изучение)

 

План

1 Изопроцессы. Газовые законы.

2 Изотермический процесс.

3 Изобарный процесс.

4 Изохорный процесс.

 

Литература: [3] Дмитрієва В.Ф. Фізика: Навчальний посібник для студентів навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації. – К: Техніка, 2008. – 648 с. (§ 46)

 







Дата добавления: 2015-10-15; просмотров: 389. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



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...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Метод архитекторов Этот метод является наиболее часто используемым и может применяться в трех модификациях: способ с двумя точками схода, способ с одной точкой схода, способ вертикальной плоскости и опущенного плана...

Примеры задач для самостоятельного решения. 1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P   1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P...

Дизартрии у детей Выделение клинических форм дизартрии у детей является в большой степени условным, так как у них крайне редко бывают локальные поражения мозга, с которыми связаны четко определенные синдромы двигательных нарушений...

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия