Основы термодинамики

• Удельная теплоемкость

,

• Удельные энергии при постоянном объёме и постоянном давлении

, где

– число степеней свободы молекулы; - молярная масса;

для одноатомной молекулы , для двухатомной - , для трёхатомной и многоатомной - .

 

• Молярные теплоёмкости при постоянном объёме и постоянном давлении

• Уравнение Майера

;

• Внутренняя энергия идеального газа

;

• Первое начало термодинамики

где Q-количество теплоты, ∆U – изменение внутренней энергии, A- работа газа (над газом);

• Работа расширения газа

;

• Применение первого начала к изопроцессам:

- изотермический (Т=const) ∆U=0, ;

- изобарический (Р=const) ,

;

- изохорический (V=const) А=0, ,

- адиабатический () , ,

где - удельные теплоемкости при постоянном объёме и давлении, – число степеней свободы молекулы; для одноатомной молекулы

, для двухатомной - , для трёхатомной и многоатомной - .

 

• Второе начало термодинамики

,

где () - изменение энтропии; А и В пределы интегрирования, соответствующие начальному и конечному состоянию системы;

= 0 для обратимых процессов; >0 – для необратимых процессов;

• Статистический смысл энтропии

, где k – постоянная Больцмана, W- термодинамическая вероятность (число способов, которыми может реализоваться данное состояние термодинамической системы);

 

• Цикл Карно – замкнутый цикл, состоящий из двух изотерм и двух адиабат.

Коэффициент полезного действия цикла Карно

, ,

где - полученная теплота от нагревателя, - теплота, переданная холодильнику, - температура нагревателя, - температура холодильника.