|
|
Термодинамічні параметри. Стани та процеси у термодинамічних параметрахСтр 1 из 2Следующая ⇒ Термодинамічні параметри. Стани та процеси у термодинамічних параметрах Молекулярна фізика – розділ фізики про властивості речовин і процесів, які відбуваються з ними, які зумовлені молекулярною будовою речовини. Об'єктом дослідження термодинаміки є термодинамічні системи – будь-яке макроскопічне тіло чи сукупність тіл, що можуть обмінюватись із навколишнім середовищем енергією і масою. Стан системи описують за допомогою термодинамічних параметрів. Це числові значення деяких змінних фіз. величин, якими характеризують цю систему, найпоширеніші-тиск, об’єм,густина, темп. Стани терм.систем бувають рівноважними і нерівноважними. Рівноважні стани- стани коли кожен із параметрів має однакове значення у довільній точці системи. Нерівноважний - якщо певний параметр має різні значення у різних точках. Якщо система залишена сама на себе, то поступово переходить до рівноважного стану. Термодинамічний процес – перехід сис-ми з 1 стану в інший внаслідок зміни зовнішніх умов що приводять до зміни параметрів. Рівноважний процес - неперервна послідовність рівноважних станів. Нерівноважні- не можна зобразити кривою на діаграмі станів. Всі реальні процеси нерівноважні. Функції стану системи – величини, які змінюються під час переходу сист. з 1 стану в інший і є ф-ями параметрів системи. Найважливіші- вн. енергія і ентропія. Ідеальний газ. Рівноважні процеси для нього. Ідеальний газ – такий газ, для якого нехтують розмірами молекул,вважають що молекули вільно рухаються, а взаємодія між ними зводиться до абсолютно пружних співударів, тобто нехтують потенціальною енергією взаємодії маж молекулами; вважають, що внутр.. енергія газу є сумою кінетичних енергій всіх його молекул. Реальні гази задовольняють таким умовам тільки в дуже розрідж. стані за низьких темп. і тисків. Рівноважні процеси (ізопроцеси) в ід.газах – це такі процеси. для яких 1 параметр сталий, а 2 інші змінюються в залежності 1 від одного. 3 види – ізотермічний, ізобарний, ізохорний. Ізотермічний – процес зміни тиску газу заданої маси в залежності від об’єму, який відбувається за сталої темп. Для нього виконується закон Бойля-Мраіотта. P*V=const. (P змінюється обернено пропорційно до V ) Ізохорний – процес зміни тиску зад. маси газу в зал. від температури за сталого об’єму. (2 закон Гей-Люссака, лінійна залежність) P(T).
Ізобарний процес - зміна об’єму як функції від температури за сталого тиску. Р=const, 1 закон Гей-Люссака- для зад. маси газу за сталого тиску об’єм змінюється лінійно з температурою
3. Основне рівняння кінетичної теорії газів Р-ня Мендєлєєва Клапейрона:
Головне рівняння: Тиск газу, зумовлений ударами молекул об стінку під час їхнього хаотичного руху дорівнює двом третинам сер. кінетичної енергії теплового руху молекул, які містяться в одиниці об’єму газу. Зв’язок температури з кінетичною енергією молекул газу Застосуємо основне рівняння кінет.теорії газів
R=8,32
Отже, 5. Середня квадратична швидкість руху молекул ідеального газу як функція температури
Молекули нерівномірно розподілені за швидкостями.
Зв’язок тиску молекул ідеального газу з концентрацією молекул і температурою
де
Барометрична формула. Молекули атмосферного повітря перебувають у тепловому хаотичному русі, на який впливає поле тяжіння Землі. Внаслідок цього вони розподіляються в просторі так, що їхня концентрація, а отже, і тиск, зменшується з висотою. Виведемо формулу, яка б описувала залежність тиску атмосферного повітря від висоти.
Атмосферний тиск чисельно дорівнює вазі стовпа повітря площею основи 1 Рис.12.10 dP=- 01 де ρ – густина повітря. Знак мінус у формулі означає, що зі збільшенням висоти h тиск знижується. Густину повітря визначимо з рівняння стану ідеального газу PV = Оскільки ρ = Підставимо значення ρ у (2): dP= - Розділимо змінні Проінтегрувавши цей вираз, отримаємо
Сталу інтегрування C знайдемо з граничних умов. Якщо h=0, то P= P= Як бачимо, атмосферний тиск зі збільшенням висоти знижується за експоненціальним законом (рис. 12.11(Зі збільшенням висоти атмосферний тиск знижується за експоненціальним законом)).
Рис 12.11
Термодинамічні параметри. Стани та процеси у термодинамічних параметрах Молекулярна фізика – розділ фізики про властивості речовин і процесів, які відбуваються з ними, які зумовлені молекулярною будовою речовини. Об'єктом дослідження термодинаміки є термодинамічні системи – будь-яке макроскопічне тіло чи сукупність тіл, що можуть обмінюватись із навколишнім середовищем енергією і масою. Стан системи описують за допомогою термодинамічних параметрів. Це числові значення деяких змінних фіз. величин, якими характеризують цю систему, найпоширеніші-тиск, об’єм,густина, темп. Стани терм.систем бувають рівноважними і нерівноважними. Рівноважні стани- стани коли кожен із параметрів має однакове значення у довільній точці системи. Нерівноважний - якщо певний параметр має різні значення у різних точках. Якщо система залишена сама на себе, то поступово переходить до рівноважного стану. Термодинамічний процес – перехід сис-ми з 1 стану в інший внаслідок зміни зовнішніх умов що приводять до зміни параметрів. Рівноважний процес - неперервна послідовність рівноважних станів. Нерівноважні- не можна зобразити кривою на діаграмі станів. Всі реальні процеси нерівноважні. Функції стану системи – величини, які змінюються під час переходу сист. з 1 стану в інший і є ф-ями параметрів системи. Найважливіші- вн. енергія і ентропія.   Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
.
.
-коефіцієнт лінійного розширення газу.
, R=8,31Дж/(моль*K) – універсальна газова стала.
–концентрація.
, 
до 1 моля газу 
, де 
стала Авогадро
стала Больцмана
- універсальна газова стала
. Температура – це міра кінетичної енергії газів.
, 
,
стала Больцмана
– частина молекул, які рухаються зі швидкістю в інтервалі від vдо v+dv
– ймовірність, що кожна молекула має таку швидкість в інтервалі від v до v+1. 
,
– ф-ція Максвела (явний вигляд)
– ймовірнісна швидкість, 
, 
–середня арифметична шв.
рівняння Клапейрона-Менделєєва
, 
, 
. Отже, 
,
стала Больцмана (Тиск молекул ідеального газу прямо пропорційна до концентрації і температури).
Зробимо такі спрощення. Будемо вважати, що: по-перше, прискорення вільного падіння g по всій висоті однакове (g=const); по-друге, температура повітря з висотою не змінюється (T=const); по-третє, повітря атмосфери є ідеальним газом.
і висотоювід землі до межі атмосфери. Зміна тиску на dP між двома рівнями висоти на dh дорівнює вазі стовпа повітря, розміщеного між цими двома рівнями, з площею поперечного перерізу, що дорівнює одиниці, тобто вазі повітря елементарного об’єму d 
dh (рис.12.10 (Прирости тиску і висоти мають різні знаки бо атмосферний тиск з висотою знижується)).
(1)
)RT
= 
= -( 
)dh.
lnP = - 
h+ lnC.
, тобто C= 
– барометрична формула.