Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

Изопроцессами называют термодинамические процессы, протекающие в системе с неизменной массой при постоянном значении одного из параметров состояния системы.

 

 

1 ˚ Изотермический процесс.

 

Т = const, ΔT = 0

 

Р.Бойль (англ.), Э. Мариотт (фр.), ХХVII в.

 

Закон Бойля-Мариотта.

 

Произведение pV = const для данного количества газа при постоянной температуре.

 

Объяснение закона Бойля-Мариотта с точки зрения МКТ.

 

Давление - это обобщенная, усредненная действие молекул (атомов, частиц) на стены. При уменьшении объема в несколько раз во столько же раз увеличивается число молекул в единице объема (концентрация), а значит и число ударов молекул в стенки за единицу времени. Последнее ведет к росту давления.

 

Схема эксперимента

 

2 ˚ Изохорный процесс.

 

V = const, ΔV = 0

 

Ж. Шарль (фр.), 1787 год.

 

Закон Шарля.

 

Давление определенной массы газа при нагревании на 1 ˚ С при постоянном объеме увеличивается на 1/273 часть его давления при 0 ˚ С.

 

 р = р0 (1 + αt)

 

 где α = (p - p0) / p0t = 1/273 (K-1) - температурный коэффициент давления.

 

Tt = T - 273, р = р0 (1 + αt) = р0 + р0 α (T - 273) = p0αT.

 

Поэтому р = p0αT или р / Т = const при неизменной массе идеального газа.

 

 

Объяснение закона Шарля на основе МКТ.

 

Согласно основным положениям МКТ при росте температуры идеального газа растет средняя скорость движения молекул (атомов, частиц), а потому возрастает частота соприкосновения со стенками сосуда. Это вызывает рост давления молекул на стенки.

 

Схема эксперимента

 

3 ˚ Изобарный процесс.

р = const, ДР = 0

 

Ж. Гей-Люссак (фр.), 1802 год.

 

Закон Гей-Люссака.

 

Увеличение температуры газа на 1 ˚ С при постоянном давлении увеличивает его объем на 1/273 часть того объема, который занимает газ при 0 ˚ С.

 

V = V0 (1 + βt)

 

где β = (V - V0) / V0t - температурный коэффициент объемного расширения газа.

 

Учитывая, что t = T - 273, закон Гей-Люссака можно представить в следующем виде:

 

V = V0βt, V / T = const, при неизменной массе идеального газа.

 

Объяснение закона Гей-Люссака на основе МКТ.

 

Согласно основным положениям МКТ при росте температуры идеального газа растет средняя скорость движения молекул (атомов, частиц), а потому растет среднее расстояние между молекулами, и вызывает рост объема, который занимает идеальный газ.

 

Схема эксперимента

 

Объединенный газовый закон.

 

Законы Бойля-Мариотта, Шарля и Гей-Люссака, установленные экспериментально, объединяются в одну формулу, которую называют объединенным газовым законом.

 

Для данной массы идеального газа (m = const) в ходе произвольного равновесного термодинамического процесса величина pV / T остается постоянной:

 

pV / T = const

 

Если в ходе данного процесса масса газа меняется, то объединенный газовый закон приобретает следующий вид:

 

pV / (mT) = const

 

Уравнение состояния.

 

Уравнением состояния идеального газа называют соотношение, которое связывает между собой параметры идеального газа в равновесном состоянии: f (p, V, T, m) = 0.

 

Экспериментально установлено уравнение

 

pV = (m / μ) RT

 

называют уравнением состояния или уравнением Клапейрона-Менделеева.

 

В последнем уравнении R = 8,31 Дж / (моль • К) называют универсальной газовой постоянной, а число ν = m / μ указывает на количество молей вещества, для которых записано уравнение состояния и коре находятся в состоянии термодинамического равновесия.



Загрузка...
Загрузка...
Реферати і шпаргалки на українській мові.
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии