Раздел: молекулярная физика, термодинамика
Раздел: молекулярная физика, термодинамика Масса одной молекулы (μ; - молярная масса, m - масса вещества, N - количество молекул, NА - постоянная Авогадро): Последовательность молекул, образованных элементами 1)H2 2)CH4 3)H2O 4)C2H2 5)O2 6)CO2 Молярная масса m определяется соотношением (mо - масса одной молекулы газа, N - общее количество молекул газа, NA - число Авогадро)... Единица измерения молярной массы вещества в СИ кг·моль-1 Формулы количества молей вещества (N - количество молекул, m - масса вещества, m - молярная масса, N A - число Авогадро): Один моль в СИ является единицей измерения количества вещества Количество вещества - это количество молекул Количество молекул N вещества массой m равно (m - молярная масса, NA - число Авогадро) Количество молекул в одном моле вещества называется числом Авогадро Соответствие между физическими величинами и их размерностями: Плотность кг·м-3 Концентрация м-3 количество вещества моль
Количество молекул в единице объема вещества - это концентрация молекул Масса единицы объема вещества - это плотность вещества Тепловое движение молекул газа, при котором все направления движения молекул равновероятны называют хаотическим Связь температуры t0 шкалы Цельсия и абсолютной температуры Т Изменение температуры на 100 С соответствует изменению абсолютной температуры на 100 (К). Абсолютная температура - это количественная мера энергии молекулы Единица измерения давления - один Паскаль - в СИ равна Соответствие между физическими величинами и их единицами в СИ Давление Па Объем м3 абсолютная температура К молярная масса кг/моль Давление газа на стенки сосуда зависит от: концентрации молекул газатемпературы газа В процессе теплопроводности происходит перенос энергии Явление, при котором происходит перенос массы вещества - это диффузия Градиент концентрации молекул имеет место в явлении диффузии Поток импульса имеет место в явлении вязкости Единица измерения универсальной газовой постоянной R = 8,31 Внутренняя энергия идеального газа (i - число степеней свободы, ν; - количество вещества, R - газовая постоянная, Т - абсолютная температура):
Максимальную внутреннюю энергию идеальный газ имеет в состоянии, обозначенном на диаграмме PV точкой 3
Соответствие формулы работы идеального газа названию процесса:
А=0 изохорный А=рDV изобарный Наибольшую работу идеальный газ совершает при переходе из состояния А в состояние 2
Наибольшую работу газ совершает при переходе из состояния А в состояние В через последовательность состояний, обозначенную цифрой 1
Соответствие между физическими величинами и их единицами измерения количество теплоты Дж удельная теплоемкость Дж×кг-1×К-1 удельная теплота плавления Дж×кг-1 Количество теплоты - это энергия, переданная газу в процессе теплообмена Процесс обмена внутренними энергиями соприкасающихся тел, не сопровождающийся совершением работы, называется теплообменом Отношение Единица удельной теплоемкости вещества в СИ...
Величина, равная количеству теплоты, которое необходимо, чтобы повысить температуру тела на один кельвин, называется теплоемкостью Количество теплоты, переданной газу, расходуется на совершение газом работы и на изменение его: температуры внутренней энергии Формула первого начала термодинамики Изменение внутренней энергии Внутренняя энергия газа, совершившего работу 500 Дж при сообщении ему 900 Дж теплоты увеличилась на 400 Дж Необратимыми являются процессы: диффузиивязкого течения В изолированных системах при любых обратимых процессах энтропия не изменяется В изолированных системах при любых необратимых процессах энтропия возрастает Невозможно построить вечный двигатель второго рода - это второй закон термодинамики Невозможен процесс самопроизвольной передачи энергии от холодного тела к горячему – это второй закон термодинамики Циклически действующий двигатель, совершающий работу за счет получаемого извне тепла, называется тепловой машиной. Минимальное количество тепловых резервуаров, с которыми рабочее тело тепловой машины обменивается теплом, равно 2 В цикле Карно реализуются процессы: адиабатическийизотермический Последовательностьгазовых процессов в цикле Карно (начальный объем минимальный, начальное давление максимальное): 1) изотермическое расширение 2) адиабатическое расширение 3) изотермическое сжатие 4) адиабатическое сжатие КПД идеальной тепловой машины (Qx - теплота, отданная холодильнику, Qн - теплота, полученная от нагревателя, А - работа машины):
Работа, совершаемая тепловой машиной за один цикл, изображенный на рисунке, равна...
Максимальный КПД идеального теплового двигателя, температура холодильника которого 270С, а температура нагревателя на 1000С больше, равен 25 %. КПД тепловой машины окажется наибольшим, если круговой процесс в машине совершить через последовательность равновесных процессов. Идеальным называется газ, у которого потенциальная энергия взаимодействия молекул равна нулю Состояние системы, при котором все параметры состояния имеют определенные постоянные значения - это равновесное состояние Давление идеального газа p (n - концентрация молекул газа, Т - абсолютная температура) Нагревание идеального газа в закрытом сосудеприводит к увеличению средней скорости и средней кинетической энергии молекул газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа: Соответствие между физическими величинами и их обозначениями в формуле давления идеального газа р=nkT: р давление n концентрация молекул k постоянная Больцмана T температура газа Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона) Количество молекул N идеального газа в объеме V при давлении р и температуре T (k - постоянная Больцмана, NA - число Авогадро, R -газовая постоянная) Плотность идеального газа (р - давление, Т - абсолютная температура, μ - молярная масса, R - универсальная газовая постоянная) Последовательность молекул газов в порядке увеличения плотности газов при одинаковых давлении и температуре ( 1)CO2 2)O2 3)C2H2 4)CH4 5)H2 Уравнение изохорического процесса Давление газа при возрастании температуры в 2 раза в изохорическом процессе увеличится в 2 раза Процесс, совершаемый идеальным газом при постоянном объеме, называется изохорическим
Процесс 1-2, изображенный на ТР - диаграмме для идеального газа (m = const) изохорический
В процессе, показанном на диаграмме TР, при постоянной массе газа остается неизменным объем
Объем данной массы идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2 сначала не изменялся, затем уменьшался
Соотношение объемов трех состояний идеального газа, обозначенных точками 1, 2и3 на диаграмме РT (m - const)
Процессу идеального газа, изображенному в координатных осях PT, соответствует график процесса в координатах РV под номером 2
При изохорическом процессе переданная газу теплота равна изменению его внутренней энергии. Молярная теплоемкость при постоянном объеме равна (i - число степеней свободы, Удельная теплоемкость при постоянном объеме (i - число степеней свободы, Уравнение изобарического процесса Объем идеального газа при возрастании температуры в 2 раза в изобарическом процессе увеличится в 2 раза При изобарном охлаждении данной массы газа: уменьшается объемуменьшается внутренняя энергия Процесс, совершаемый идеальным газом при постоянном давлении, называется изобарным Изобарический процесс изображен на графиках, обозначенных номерами 1 и 3
В процессе перехода идеального газа из состояния 1 в состояние 2 может:
увеличиваться масса при постоянном давлении Формулы работы газа при постоянном давлении: Работа, совершенная газом при переходе из состояния 1 в состояние 2, равна 20 (кДж)
Молярная теплоемкость идеального газа при постоянном давлении (i - число степеней свободы, Удельная теплоемкость идеального газа при постоянном давлении (i - число степеней свободы, Связь между молярной теплоемкостью идеального газа при постоянном давлении Уравнение изотермического процесса Объём идеального газа при возрастании давления в 2 раза в изотермическом процессе уменьшится в 2 раза Соответствие процесса идеального газа и его названия: D T = 0 изотермический D V = 0 изохорный D Q = 0 адиабатный Процесс, при котором температура газа не изменяется, называется изотермическим Температура идеального газа уменьшается при переходе его из состояния А в состояния, показанные точками 3 и 4
Объем идеального газа в процессе 1-2 уменьшился в 3 раза
Процессы, показанные графиком в координатах V(Т) - это изобарическое нагревание и изотермическое расширение Процесс, при котором переданное газу количество теплоты равна работе, совершенной газом, является изотермическим Формулы работы газа при изотермическом процессе: Уравнение Пуассона для адиабатического процесса идеального газа Показатель адиабаты Процесс, при котором работа внешних сил над газом равна изменению внутренней энергии газа, называется адиабатическим Газовый процесс, протекающий без теплообмена с внешней средой, называется адиабатическим Адиабата изображена на рисунке, где адиабата, изохора и изобара идеального газа, линией под номером 2
Процесс, при котором газ совершил работу 5 кДж, и его внутренняя энергия уменьшилась на 5 кДж, является адиабатическим
|
; 
, 
, 
, в порядке увеличения молярной массы:
; 
1
в СИ.
изотермический
является (Q - теплота, переданная телу, ΔТ - изменение температуры тела) теплоемкостью тела
системы (Q - количество теплоты, переданное системе, А работа внешних сил) 
)...
-молярная масса, R - универсальная газовая постоянная) 
уменьшаться давление при постоянной массе
и при постоянном объеме 
... 
для идеального газа (i - число степеней свободы) 
