Energia interna e calore del gas ideale - energia media. Energia interna e calore del gas ideale

Energia interna e calore del gas ideale Energia interna di una molecola Poiché le molecole del gas ideale nel paese non sono interconnesse, l'energia interna del gas è costosa, la quantità di energia interna è necessaria per tutte le molecole.

Calore Il calore del calore è la quantità di calore aggiuntivo, se è necessario aumentare la temperatura di 1 grado per riscaldare il calore di un grado: se m = 1 kg

Pitoma heat (s) - la quantità di calore, è necessario riscaldare una massa di parole di un grado. [с] = Per i gas, la capacità termica molare di tutti i gas è controllata manualmente, la quantità di calore necessaria per riscaldare 1 mole di gas di 1 grado: Cμ = c Massa molare μ)

Il calore dell'impianto termodinamico rimarrà dovuto al fatto che lo stand dell'impianto cambia prima dell'ora di riscaldamento. Di grande interesse è il calore per le persone che hanno bisogno di ottenere un carico V = Const (c. V) p = Const (cp).

V = Const (c. V) Se il gas viene riscaldato con una connessione costante, il calore verrà fornito se il gas viene riscaldato, in modo che vi sia un cambiamento dalla sua energia interna. I robot su questi oggetti non possono essere visti. D. QV = d. U (d. A = 0) Perché per 1 molare T. o. CV non sta nella temperatura, ma non sta nel numero di gradini di libertà, e non sta nel numero di atomi nella molecola del gas.

p = Const (cp) Se riscaldi il gas in una morsa costante (CP) vicino a una nave con un pistone, il calore, che viene fornito, viene attivato sia per il riscaldamento del gas, sia per la robotica. A questo, regolando T di 1 Fino a quando non ottieni più calore, meno alla caduta V = Const Otzhe, СР> СV

L'orecchio scrivibile di TD per 1 gas molare è distribuito da d. T CV З principale іvnyannya MKT maєmo: p. Vμ = RT / p Quindi. robot, poiché 1 mol è ideale per il gas a una temperatura regolata di 1 K per il gas R post-termine.

Il numero di gradini di libertà, come manifestarsi in capacità termica, per giacere in termini di temperatura. Piccolo. l'assenza di capacità termica molare СV in termini di temperatura per argon (Ar) e acqua (H 2) I risultati MCT sono validi per intervalli di temperatura singolari, per cui l'intervallo di pelle mostra il suo numero di gradini di libertà.

La stagnazione del primo orecchio della termodinamica prima dei processi del processo è un processo che avviene con un valore costante di uno dei principali parametri termodinamici - P, V o T. 2) il processo isobarico, con qualsiasi presa, da effettuare dal lato del sistema per drenare il corpo, per diventare permanente (p = const). 3) un processo isotermico, in cui la temperatura del sistema sarà lasciata invariata (T = const). 4) processo adiabatico, con ampio processo di scambio termico dalle ore centrali della giornata (d. Q = 0; Q = 0)

Il processo isotermico è un processo che viene visualizzato in un sistema fisico per una temperatura costante (T = const). In un gas ideale durante un processo isotermico, la presa di una presa è permanente - Legge di Boyle Mariott: È noto a un gas robot durante un processo isotermico:

Formula di Vikoristovuchi U = s. VT è accettabile d. U = c. V d. T = 0 Otzhe, l'energia interna del gas per il processo isotermico non cambia. Cioè, durante il processo isotermico, tutto il calore generato dal gas, se il robot sta lavorando su di esso, è a terra. Inoltre, quando il gas è espanso, la temperatura non è diminuita, prima del gas, è necessario aumentare la quantità di calore, in modo che siano necessari i robot sopra le ultime pareti.

Il processo isocoro è un processo che si verifica nei sistemi fisici durante la comunicazione post-vita (V = const). - Legge di Charles Nel processo isocoro di un robot meccanico, non viene generato gas.

Processo isocoro: V = const 1. Allo standard dell'ideale 2. gas per due temperature T 1 e T 2 da 3. a 4. fasi 5. In processo 1 6. In processo 1 2 per riscaldare il gas 3 per raffreddare il gas

Lascia che il mulino per pannocchie si trasformi in un gas normale T 0 = 0 ° C = 273,15 ° K, p0 = 1 atm, solo per una data temperatura. A = pd. V = 0, quindi con un processo isocoro, il gas non sembra essere robotico negli ultimi spazi. Allo stesso tempo, il calore viene trasferito al gas d. Q = d. A + d. U = d. U Tobto, durante il processo isocoro, tutto il calore che viene ceduto al gas, dove viene aumentata l'energia interna.

Il processo isobarico è un processo che si osserva nei sistemi fisici con un vizio permanente (P = const). const è la legge di Gay. Lussac

2) Processo isobarico: p = const Nel processo isobarico, il gas viaggia verso il robot del Robot in direzione di una linea retta. Rivnyannya allo stand del gas ideale sarà riconosciuto

È riscrivibile per riscrivere il soggiorno della mente negli occhi Il rapporto tra l'apertura del sensore fisico della costante di gas R - si ottiene il robot 1 dal gas ideale, in modo che possa essere utilizzato quando il cervello è riscaldato da 1°. Allo stesso tempo, un mulino per pannocchie è un mulino di gas ideale per menti normali (T 0, V 0), che è ideale per gas V ad alta temperatura T in un processo isobarico di un gas ad alto volume a una presa costante di temperatura proporzionale - Legge di Gay-Lussac.

Un processo adiabatico è un processo in un sistema fisico senza trasferimento di calore al sistema di riscaldamento (Q = 0). Rivnyannya Poisson. γ - indicatore di adiabati.

4) Processo adiabatico: d. Q = 0 In caso di processo adiabatico di scambio termico tra gas e mezzo liquido. Il primo orecchio della termodinamica è ossessionato d. A = - d. U Per questo, nel processo adiabatico del robot, il gas sopra i nuovi edifici lavorerà per il cambio di energia interna. Vikoristannia d. U = c. vd. T; D. A = pd. V è noto pd. V = - c. V d. T Di lato, dal livello del gas ideale successivo d (p. V) = pd. V + Vdp = Rd. T

рім d. T può essere riconosciuto pd. V = - c. V (pd. V + vdp) / R

Rimanendo la formula può essere riscritta al viglyad.Otzhe ryvnyannya processo adiabatico - Rivnya Oskilka di Poisson> 1, quindi i cambiamenti della morsa adiabati dal generale shvidshe, più in basso nell'isoterma.

Vikoristovuchi іvnyannya diventerà un gas ideale, rielaborando l'іvnyannya di Poisson alla vista.

Un processo politropico è un processo che protegge da una capacità termica costante, cm = const. de cm - calore molare. de n - indicatore di politropia.

Di lato, dal livello del gas ideale, che puoi scrivere Oskilka c. P = c. V + R quindi

Entropia I processi adiabatici nei sistemi termodinamici possono essere ugualmente importanti e non importanti. Per caratterizzare un processo adiabatico altrettanto importante, è possibile assecondare il valore fisico, che si è perso in un tratto continuo del processo; її si chiamava entropia S. Entropia є tale funzione del sistema sarà un cambiamento elementare nel caso di una altrettanto importante transizione del sistema da un mulino all'altro

Cambio di centro nei processi Se il sistema ha una transizione molto importante dallo stadio 1 allo stadio 2, allora cambio di centro: Conosciamo il cambio di centro nei processi del gas ideale. Bo e poi

Modifica aborigena di energia S 1 2 Il gas ideale durante la transizione dallo stadio 1 allo stadio 2 non si trova lungo il percorso di transizione 1 2. Processo isocoro: processo isobarico: p 1 = p 2 Processo isotermico: T 1 = T 2 processo adiabatico :

Otzhe, S = const, il processo adiabatico è chiamato processo di izoentropia. In tutti i casi, se il sistema rifiuta il calore, allora Q è positivo, anche S 2 > S 1 e l'entropia del sistema cresce. Se il sistema produce calore, allora Q è un segno negativo і, dallo stesso, S 2

Le lavorazioni possono essere visualizzate graficamente in sistemi di coordinate, lungo gli assi dei quali vengono inseriti i parametri. morsa p - volume V temperatura T-volume V temperatura T - morsa p V 1 V 2 In caso di espansione adiabatica del robot, è necessaria solo l'energia interna per l'alimentazione interna al gas T 2

La praticità del sistema di coordinate p, V Alla scala della poltrona, l'aspetto del robot viene visualizzato come un'area, circondata da un processo storto 1-2 e ordinate della pannocchia e della fresa

Processi circolari (chiusi) Il numero di processi termodinamici, in cui il sistema ruota nella parte posteriore della testa, è chiamato processo circolare (ciclo). Ciclo diretto - un robot per un ciclo Zvorotn_ - un robot per un ciclo

Motore termico Pristriy ciclico, che trasformerà il calore in un robot, è chiamato motore termico o motore termico. Q 1 - calore acquisito da TA dall'unità di riscaldamento, Q 2 - calore da trasferire da TA al frigorifero, A - robot corysna (il robot, quando TA è pronto per l'ora di trasferimento del calore).

C'è gas al cylindrі - roboche thilo (RT). L'armamento della RT sul diagramma p (V) è mostrato dal punto 1. Il cilindro viene acceso prima dell'unità di riscaldamento, la RT viene riscaldata ed espansa. Ancora una volta, il robot A 1 viene mostrato positivo, il cilindro verrà riportato in posizione 2 (campo 2).

Processo 1-2: - Primo orecchio di termodinamica. Robot A 1 manto stradale in curva 1 a 2. Ruotare il pistone del cilindro in corrispondenza della fresa a cuneo 1 è necessario afferrare il lavoro semplicemente ruotandolo sul robot - A 2.

Schob il pistone dopo aver rotto la cannella al robot, è necessario visonati umov: А 2

In effetti, due uguali e otrimaєmo: Processo circolare più robusto e sano 1 a 2 b 1 - un ciclo. K.p.D.

Il processo di tornitura del corpo di lavoro al mulino esterno è considerato per la temperatura più bassa. Otzhe, per una macchina termica robotica è necessario un frigorifero.

Cycle Carnot Nikola Leonard Sady Carnot - un brillante ufficiale francese dei servizi di ingegneria, nel 1824 p. dopo aver pubblicato il tvir "Pensa alla distruzione del potere nel fuoco e alle macchine per sviluppare il potere". Introdurre la comprensione dei processi circolari e inversi, ideali per il ciclo dei motori termici, avendo posto noi stessi le basi della teoria. Priyshov alla comprensione dell'equivalente meccanico del calore.

Teorema di Carno viviv, come portare ora questo іm'ya: dai motori termici che funzionano periodicamente, che possono avere la stessa temperatura di riscaldamento e frigorifero, la maggior parte di KKD può essere macchine reversibili. Inoltre, il KKD delle macchine reversibili è in grado di funzionare alle stesse temperature di riscaldamento e frigoriferi, di trasportarne altri e di non sdraiarsi nella progettazione della macchina. Con un tsom KKD in meno per uno.

Se T 2 = 0, allora η = 1, ma è un peccato, perché lo zero assoluto della temperatura non è assente. Se T 1 = ∞, allora η = 1, ma è un peccato, perché la temperatura non è sufficiente. KKD Ciclo di Carnot η

I teoremi di Carnot. 1. K. p. D. Η macchina termica ideale reversibile Carnot non mente come un discorso di lavoro. 2. L'efficienza di una macchina Carnot non girevole non può essere maggiore dell'efficienza di una macchina Carnot turnaround.

La termodinamica sulla base della teoria cinetica molecolare, nella potenza fisica dei til macroscopici (sistemi termodinamici), non penetra nella struttura molecolare. Il metodo termodinamico si basa sulle leggi di conservazione e riqualificazione dell'energia.

Le grandezze fisiche che caratterizzano un sistema termodinamico sono chiamate parametri termodinamici... Prima di loro vengono introdotti: obsyag, vice, temperatura, concentrazione e in. Che si tratti di un cambiamento in un sistema termodinamico, legato a un cambiamento di parametri, essere chiamato processo termodinamico, E il ryvnyannya, scho legato ai parametri del sistema, si chiama io diventerò... Con l'applicazione di tale є Mendelev - Clapeyron (6.1)

Energia interna ideale per il gas

In base alle caratteristiche del sistema termodinamico є її interno Energia U, che si basa sull'energia potenziale delle particelle del sistema e sull'energia cinetica dei detriti termici.

L'energia interna è la funzione del sistema, tobto. Nel gambo della pelle, il sistema ha molti valori energetici interni, in modo che il sistema sia passato all'intero campo.

Oscillazioni nell'energia potenziale del gas ideale delle molecole a zero (è importante che le molecole non interferiscano tra loro), quindi l'energia interna del gas ideale porta all'energia cinetica di tutte le molecole. Avendo designato l'energia interna di una mole di gas attraverso U μ, e l'energia cinetica media di una molecola attraverso, possiamo scrivere per una mole di gas:

U μ = N A (6,18)

de N A - Numero di Avogadro.

Dato il valore della formula (6.12), possiamo accettare l'energia interna per una mole di gas:

(6.19)

Se c'è un numero di moli, allora per qualsiasi numero di parole

(6.20)

Otzhe, l'energia interna del gas è proporzionale alla sua massa, al numero di gradini di libertà della molecola e alla temperatura assoluta del gas.

La prima legge della termodinamica

L'energia interna del sistema termodinamico può essere modificata con l'aiuto di robot, poiché la chiamata è finita o il sistema stesso è sulla chiamata. Ad esempio, dopo aver applicato la forza dell'energia, il mio gas viene schiacciato, la temperatura aumenterà, la temperatura aumenterà e l'energia interna aumenterà. L'energia interna può anche essere modificata, cedendo all'impianto (o sottraendola) ad una certa quantità di calore.

Soggetto alla legge di conservazione dell'energia, il cambiamento nell'energia interna del sistema può salvare la quantità di calore che viene assorbita da esso e dai robot su di esso. Verrà chiamato Tse formulyuvannya alla legge di conservazione dell'energia dei sistemi termodinamici al 100% la prima legge della termodinamica:

La forma differenziale ha la prima legge della termodinamica di mau viglyad:

È necessario ammettere che dal punto di vista dell'energia interna, per la funzione del robot, e la quantità di calore si trovano non solo come pannocchia e mulino a spillo del sistema, ma alla fine della macchina. Allo stesso tempo, i valori di dQ e dA sono gli altri differenziali, che possono essere integrati. Per assicurarsi che gli arredi non siano infinitamente piccoli, l'aumento di calore e i robot devono mantenere il corretto valore Q e A e la prima legge è in vista: Q = dU + A (6.22)

È noto che il robot è nel cortile di casa a guardarlo con il gas (Figura 6.6, a). Quando il gas si espande, sposto il pistone sul cavalletto dx, vedi robot (div. Formula 2.19):

A = F dx = P S dx = PdV, (6.22)

de S - area del pistone; Sdx = dV - sostituzione delle bombole del gas.

Lato robot, quando cambia gas passando da strada V 1 a strada V 2:

Graficamente, il processo di modifica del gas per la sua espansione viene visualizzato come una curva 1-2 nelle coordinate P - V (Figura 6.6, b). I punti 1 e 2 corrispondono al cob e al gas di fresatura. Elementare al robot PdV є con un'area ombreggiata. La superficie del robot, che si basa sulla formula 6.23, viene visualizzata dall'area V 1 - 1 - 2 - V 2 sulla curva 1 - 2.

Capacità di riscaldamento dei gas ideali.

La quantità di calore, se è necessario aumentare la temperatura, cambierà la temperatura di 1 K, chiamata calore tila Z.

A seconda del valore

, [Z] = J / K (6,24)

Il calore di una singola massa di parole si chiama calore gentile

Il calore di una talpa si chiama calore molare Z m.

, [З м] = J / mol · К (6,26)

de ν = m / μ è il numero di moli.

Yak vyplyaє dalle formule (6.25) e (6.26), la capacità termica del pitoma è associata alle relazioni molari:

Do m = Do batte μ (6,27)

Il calore del gas viene immagazzinato a causa di ciò che devi iniziare: in caso di comunicazione permanente e vizio permanente. Verrà mostrato che possiamo scrivere la legge della termodinamica dalle equazioni della formula (6.22):

δQ = dU + PdV (6,28)

Se il gas viene riscaldato durante il post-operazione (processo isocrono), allora dV = 0 e il robot PdV = 0. E qui δQ = dU, cioè. calore, che può essere ceduto al gas, anche solo per la variazione della sua energia interna. Capacità termica per gas in caso di comunicazione continua:

Usando la formula (6.20)

(6.29)

і todі іzohorn calore

Per una mole (m / µ = 1) calore molare

Ora, per l'urgenza (6.28), conosciamo il calore con un vizio permanente (processo isobarico):

(contemporaneamente sono stati utilizzati, dU / dT = CV). З (6.32) sta afferrando, uho P> C V. Vale la pena spiegare che, quando si riscalda a P = const, il gas viene riscaldato, non solo per un aumento dell'energia interna, ma per un robot.

Per uno buono Ideale per un gas uguale a Mendelev - Clapeyron maviglyad PV = RT e flusso PdV = RdT. Vrahoyuchi tse, otrimaєmo rivnyannya Mayura, scho si piega molare capacità termiche con una presa costante e una comunicazione costante:

mr = З mv + R (6,33)

Guardando il viraz (6.31) può essere scritto al viglyadі

Quando si osservano i processi termodinamici, è importante per la nobiltà, è caratteristico del gas cutaneo da P a C V:

(6.35)

La quantità si chiama coefficiente di Poisson, io- Il numero di gradini di libertà delle molecole (div. Fig. 6.2).

Aumentare la temperatura, come significava frullare, prima della comparsa dei gradini colivali della volontà, il risultato è il calore della crescita. Navpaki, per le basse temperature cambia il numero dei gradini di libertà, cambiano le schegge di “congelamento” dei gradini di libertà capovolti e il calore del gas.

isoprocessi

zoprocesso viene chiamato un processo, in cui uno dei parametri di un sistema termodinamico non è permanente. Il collegamento è tra i parametri del sistema e sì, il Mendeleva - Clapeyron.

Processo isotermico (T = const).

Diventerò un mau viglyad in un vipadku vipadku:

PV = cost (6,36)

Per alcune stazioni di servizio specifiche, puoi scrivere:

P 1 V 1 = P 2 V 3 =. ... ., = P n V n

Il grafico del processo isotermico (isoterma) in coordinate P - V viene visualizzato come un'iperbole (Figura 6.7).

Dalla formula (6.1) alla formula del robot (6.23), è accettabile per il processo isotermico:

(6.37)

Il robot è nel processo isotermico in Fig. 6.7, numericamente, l'area lungo la curva 1-2.

Dalle formule 6.29, la variazione di energia interna a dT = 0 nel processo isotermico è 0. .

tobto. sistema: o, ossessionato dal calore del centro periferico, dal visone al robot, in espansione, o a causa del calore della classe media in uscita in nome del fatto che la call-to-min sta lavorando su di lei, stringendo . Inoltre, per questo, la temperatura non è scesa durante l'espansione isotermica, è necessario fornire un po' di calore al gas, che è equivalente all'espansione. Navpaki, se il sistema viene schiacciato, è colpevole della quantità media di calore, equivalente alla pressione robotica.

processo isobarico (P = cost).

starò a P = const maє viglyad

Const su

Il grafico del processo isobarico in coordinate P - V è mostrato in Figura 6.7. Robot con processo isobarico (Div. 6.23)

(6.39)

sul grafico del robot per P = const, numericamente, l'area della retta dalla retta 1-3.

La prima legge della termodinamica per il processo isobarico

Processo isocrone (V = const).

Con il processo izochoric, lo farò

Abo (6.40)

Oskіlki dV = 0, quindi il robot durante il processo isocoro dvnu a zero. La prima legge della termodinamica per un processo isocoro

tobto. per tutto il calore che sperimenta il sistema, dove c'è un aumento dell'energia interna, o il sistema, nel mezzo, è caldo, cambiando la sua energia interna.

Processo adiabatico.

Un processo adiabatico è un processo che protegge senza scambio di calore dal centro esterno (δQ = 0). Vicino all'adiabatico tutti i processi che sono altamente resistenti, ad esempio l'espansione e la contrazione di somme combustibili nei motori a combustione interna.

Vrahoyuchi, scho δQ = 0, possiamo scrivere la prima legge della termodinamica per un processo adiabatico:

А = -ΔU (6.41)

Se il gas è viscoso per il robot (espandibile adiabaticamente), allora A> 0 è predittivo di ΔU<0 и ΔТ<0, т.е. газ охлаждается. Наоборот, при адиабатическом сжатиии газа А<0, тогда ΔU >0 e ΔТ> 0, quindi. il gas è riscaldato.

Vikoristovuchi viraz (6.23) e vrahovyuchi (6.20), parità riscrivibile (6.41):

(6.42)

Atti del Mendeliano - Clapeyron (6.1):

(6.43)

Fatte le temperature T (6.42) e (6.43), possiamo prendere

Aumento cambi e salari (6,35), lo sappiamo

Integrazione qiu rivnist, otrimaєmo

γlnV + lnP = cost

Ad ogni modo, nei legami viglyadі residui tra la presa e il gas pesante nel processo adiabatico:

PV γ = cost (6,44)

L'obiettivo è essere chiamato rivnyannyam adiabati sopra La famiglia di Poisson... La curva adiabati è mostrata in Fig. 6.7, mentre scende dalla crescita al più freddo, più bassa è l'isoterma. Inoltre, non è scontato che > 1 (div. Anche la formula 6.35).

Rivnyannya Poisson può essere visualizzato attraverso i suoi parametri dietro l'aiuto di Rivnyannya Mendelev - Clapeyron

T γ P 1-γ = cost

L'espansione del gas nel processo adiabatico è calcolabile dal robot. Vrahoyuchi ravnist (6.42), otrimaєmo

(6.45)

Come risultato dello scambio termico, viene trasferito un po' di calore, quindi l'energia interna e la temperatura cambiano. Quantità di calore Q, è necessario caricare 1 kg di parlato a 1 K dal calore del discorso C.

de m- Discorso di Molyarna masa.

Il calore è designato da un tale grado non una caratteristica inequivocabile del discorso. È per la prima legge della termodinamica che il cambiamento di energia interna viene immagazzinato non solo a causa di una certa quantità di calore, ma a causa dei robot, completamente. È perché le menti, per che tipo di processi di trasferimento di calore, potrebbero funzionare solo per il robot. A ciò, però, un po' di calore, trasferito alla persona, potrebbe modificare l'energia interna e la temperatura.

Una tale ambiguità nel valore della capacità termica è tipica del discorso simile al gas. Con il riscaldamento di corpi piccoli e solidi, è pratico non cambiare, il robot di espansione risulta essere uguale a zero. A questo, tutto il calore viene portato via dallo spirito, dove si trova il cambiamento della tua energia interiore. Sulla base di un numero di corpi solidi, il gas nel processo di trasferimento del calore può modificare notevolmente il volume del robot. Pertanto, il calore del discorso gassoso è dovuto alla natura del processo termodinamico. Puoi vedere due significati della capacità termica dei gas: CV – calore molare nel processo isocoro (V= cost) che CP – calore molare nel processo isobarico (P= Cost).

Il processo non funziona in caso di scambio di gas permanente: UN= 0. Secondo la prima legge della termodinamica per 1 mole di gas bollente

de V- Modificare il volume di 1 mole di gas ideale con una variazione di temperatura di Δ T... Zvidsy viplyaє:

de R- Universalna gas post_yna. In P= cost

Calore molare CP il gas nel processo con una presa costante è superiore alla capacità termica molare CV nel processo se uno scambio permanente (fig. 3.10.1).

Zokrema, il prezzo è incluso prima della formula per il processo adiabatico.

Tra due case e isoterme e temperature T 1 che T 2 sui diagrammi ( P, V) È possibile modificare la modalità di transizione. Per tutte queste transizioni, la variazione di temperatura Δ T = T 2 – T 1 è lo stesso, lo stesso, lo stesso è lo stesso Δ tu Energia interna. Comunque i viconani in presenza di tutto il robot UN cioè, per effetto dello scambio termico, un po' di calore Q per apparire nuovo per il nuovo modo. Zvidsy viplyaє, quindi il gas non è molto caldo. CPі CV- Non esiste più privato (e ancor più importante per la teoria dei gas) il significato di calore.

I processi termodinamici, in cui il calore del gas diventa irrilevante, sono chiamati politropico ... I processi senza sforzo sono politropici. Nel caso di un processo isotermico Δ T= 0, quindi CT= ∞. Nel processo adiabatico Δ Q= 0, inoltre, C inferno = 0.

Scivolato per significare "calore", come "un po' di calore" - anche vicino al termine. Il fetore della scienza recente al declino della teoria calorico , scho panuvala al XVIII secolo. La teoria di Tsia considerava il calore come un discorso speciale, invisibile, per vendicarsi nei muri. Vvazhalosya, è impossibile togliersi di mezzo, ma non per soldi. Il riscaldamento è spiegato al miglioramento, e il raffreddamento - al cambiamento del contenuto calorico, in modo che possa vendicarsi in essi. La teoria del calorico non è adatta. Vaughn non sa spiegare perché un solo e medesimo cambiamento di energia interna possa essere eliminato, trasferendo un po' di calore in una certa misura da un robot, come un vison. Questo è alleviato dal senso fisico di fermezza, così che "in tutti i tili c'è una riserva di calore".

La teoria cinetica molecolare stabilirà anche una relazione tra l'energia cinetica media ruche progressiva molecole e temperatura assoluta T:

Per variazioni di temperatura di Δ T l'energia interna cambia della quantità

Il processo è ben supportato in esperimenti con gas, che sono composti da molecole monoatomiche (elio, neon, argon). Tuttavia, per i gas biatomici (acqua, azoto) e ad alto contenuto atomico (anidride carbonica) non è possibile utilizzare i dati sperimentali. La ragione di questa differenza è che, a causa delle molecole a due atomi e ricchi, l'energia cinetica media è colpevole di includere l'energia sia delle molecole progressive che di quelle capovolte.

Nella fig. 3.10.2 è mostrato un modello di una molecola biatomica. La molecola può essere trovata in cinque bracci indipendenti: tre bracci progressivi di assi X, sì, Z e due giri intorno agli assi Xі sì... Spettacolo di Dosvid, concludi schodo osi Z, su cui giacere al centro di entrambi gli atomi, può essere distrutto se la temperatura è troppo alta. A temperature normali, l'avvolgimento è Z non avvolgere, come e non avvolgere una molecola monoatomica. Kozhen nezalezhny rukh essere chiamato passo di libertà... Pertanto, una molecola monoatomica ha 3 passaggi di libertà traslazionali, una molecola biatomica "dura" ha 5 passaggi (3 traslazionali e 2 capovolti) e una molecola altoatomica - 6 passaggi di libertà (3 traslazionali e 3 capovolti).

La fisica statistica classica è così chiamata un teorema sull'uguale crescita energetica dietro i gradini della libertà :

Anche il sistema delle molecole si trova nell'equilibrio termico alle temperature T, quindi l'energia cinetica media è pari al livello di libertà tra i gradini di libertà e per il livello di libertà cutaneo della molecola.

Dalla teoria del riscaldamento al calore molare del gas CPі CV che їх vіdnoshennya γ può essere registrato al vigiladі

Per il gas, fai scorta molecole biatomiche (io = 5)

Cambiando sperimentalmente il calore dei gas bagatokh per le menti malvagie per finire il buon lavoro con i virus guidati. Protesta, la teoria classica della capacità termica dei gas non è adatta per l'intero problema. C'è molta applicazione di rapporti significativi tra teoria ed esperimento. Allo stesso tempo, la teoria classica non riesce ad aumentare l'energia che si trova all'interno delle molecole.

Il teorema sull'uguale crescita di energia dietro i gradini di libertà può essere stagnante e fino ad un collasso termico delle particelle a til solido. Atomi, prima di entrare nel magazzino dei krats cristallini, scuotevano la stanza per la posizione del burrone. Energia del cich colivan ed energia interna del corpo solido. L'atomo di pelle nel reticolo cristallino può essere fatto vibrare in tre deformazioni reciprocamente perpendicolari. L'atomo dermico ha già 3 gradi di libertà colivale. Con i numeri armonici, l'energia cinetica media è dell'energia potenziale media. Questo è simile ai teoremi sull'uguale crescita sul piede colivale cutaneo di libertà di attacco. kT, e un atomo - 3 kT... Energia interna 1 preghiera di discorso fermo alla porta:

Tse spivvidnoshennya essere chiamato Legge di Dulong-Pti ... Praticamente nessuna differenza per oggetti solidi CPі CV attraverso il più piccolo dei robot con anomalie estese.

Verrà mostrato che il calore molare dei materiali solidi bagatokh (elementi chimici) è vicino a 3 R... Tuttavia, alle basse temperature, i valori della rottura tra teoria ed esperimento sono più severi. Ti mostrerò come l'ipotesi di una crescita equa dell'energia oltre i gradini della libertà è per i tuoi vicini. La presenza di calore dalla temperatura, che si basa sull'evidenza, può essere spiegata solo sulla base di fenomeni quantistici.

Energia interna tila la somma dell'energia cinetica del progressivo e del ribaltamento delle molecole del thyl, e dell'energia potenziale della crescita reciproca

. (12.23)

L'energia interna del gas viene immagazzinata dall'energia delle molecole. In un miglio di qualsiasi gas ci sono molecole di N A (NA è il numero di Avogadro). Otzhe, un kilomole di gas ideale può essere utilizzato per l'energia interna, rivnu

(12.24)

Alimentazione interna per gas m

(12.25)

de m - massa molare in gas.

In tale grado, energia interna del gas ideale da depositare solo dal volume e dalla morsa.

Koristyuchivsya comprende il gas energetico interno, conosciamo la via per il suo calore.

Calore Questo è un valore fisico, numericamente uguale alla quantità di calore, poiché è necessario cambiare la parola per il riscaldamento di un grado.

Per il mio calore Il gas "c" è chiamato una quantità fisica, numericamente uguale alla quantità di calore, poiché è necessario trasformare un gas in calore di un grado.

Oltre al calore necessario per i gas, viene introdotto il concetto di calore molare.

Calore molare"C" è detta grandezza fisica, numericamente uguale alla quantità di calore, in quanto è necessario cambiare una mole di gas per aumentare la temperatura di un grado

Per i gas, la capacità termica molare va introdotta prima della vista della capacità termica molare con la comunicazione costante "C v" e con la morsa costante "C p".

Non appena il gas viene riscaldato a una connessione costante, il calore viene fornito al gas, in modo che possa essere utilizzato per aumentare l'energia interna. Inoltre, c'è un cambiamento nell'energia interna del gas quando riscaldato di un grado rispetto al calore molare esterno

, tobto. (12.27)

Inoltre, il valore di C v deve conoscere il numero di passaggi nella libertà delle molecole di gas.

Quando riscaldi una mole di gas per le menti di una presa costante, non otterrai calore a causa del miglioramento della tua energia interna e il robot ha le forze opposte. Otzhe,

(12.28)

Robot per andare a grandi lunghezze di una mole di gas nel cilindro sotto il pistone alla porta

de S h = DV - un aumento dell'oscillazione primaria quando il gas viene riscaldato di un grado (DV = V 2 - V 1).

Nello showroom di Mendelev-Klapeyron per una gioia del gas ideale .

A volte, de T 2 = T 1 + 1, tobto. Le stelle di Todi , anche

sopra . (12.30)

Oskilki c p = c v + R / m, quindi

. (12.31)

Ancor più spesso, per la caratteristica del gas, le serrande

. (12.32)

I risultati numerici indicano i valori di C p, e C v tra la teoria e l'esperimento per molecole monoatomiche e biatomiche є preimpostato sbig. Secondo la teoria della capacità termica dei gas che abbiamo sviluppato, vengono utilizzati in multipli di R / 2. Protesta, insieme a dati teorici e sperimentali, c'è una distribuzione notevole.

Differenze particolarmente grandi tra teoria ed esperimento vengono fatte quando si esaminano i depositi di calore della temperatura. Secondo la teoria, il calore si può trovare a diverse temperature; per ragioni di ragione, è giusto privare i singoli intervalli di temperatura, allo stesso tempo, agli intervalli inferiori il calore è elevato, il che è correlato al diverso numero di gradini di libertà (Fig. 12.4, 12.5).

Il prezzo è legato a questo, ma il numero di gradini di libertà di uno stesso gas varia dal freddo. A basse temperature, le molecole di gas sono private dei gradi di libertà traslazionali, a temperature medie - per gradi di libertà traslazionali e capovolti, e ad alte temperature - per gradi di libertà traslazionali, capovolti, colivali. Allo stesso tempo, il passaggio da un numero dei passi della volontà all'ultimo numero sarà come spogliato. Un cambiamento nel numero di passaggi della volontà di produrre fino a un cambiamento nella capacità termica del gas. Tale comportamento delle capacità termiche è spiegato dalla teoria quantistica. Secondo la spiegazione generale, l'energia del collasso rovesciato e colivale cambia in modo striato - quantizzata, e l'energia del collasso progressivo è muta.

Molecole a gas, la parte è importante, l'energia può essere vicina ai suoi valori fino all'energia cinetica media del movimento progressivo (<Е к >). La parte di non è importante, voglio dire energia, voglio dire<Е к >... Per le basse temperature, le molecole di gas vengono praticamente collassate gradualmente, quindi la capacità termica del gas è 3R / 2.

Regolazione della temperatura per il riscaldamento<Е к >a seguito della quale sempre più molecole vengono trascinate nel collasso capovolto a una temperatura normale, (in un singolare intervallo di temperatura) tutte le molecole saranno avvolte. L'aumento del prezzo è aumentato a 5R / 2. Nareshty, a una temperatura più bassa, una frazione delle molecole inizierà a rompersi e il calore diventerà pari a 7R / 2.

In tale rango, la teoria classica della capacità termica è corretta se non ci sono più intervalli di temperatura, a suo modo, l'intervallo di pelle ha il suo numero di gradini di libertà.

Le formule dell'energia cinetica delle molecole di gas e delle capacità termiche molari nella teoria classica della capacità termica, basate sul teorema di Boltzmann sull'uguale crescita di energia oltre i livelli di libertà, sono presentate nelle tabelle 12.1 e 12.2.

Era implicito nel § 4.1, a causa dell'interazione delle molecole nel gas ideale dal giorno. Ciò significa che l'energia potenziale molecolare non è un gas ideale. Dal lato dell'atomo, il gas ideale è il punto materiale, cioè non c'è struttura interna, dallo stesso, non c'è energia, dal collasso delle particelle intermodali nel mezzo dell'atomo. In tale rango, l'energia interna

Il gas ideale è privato della somma del significato dell'energia cinetica del movimento caotico di tutte le molecole.

Non si possono trovare oscillazioni nel punto materiale di un ruck rovesciato, quindi nei gas monoatomici (una molecola è piegata in un atomo) le molecole possono solo causare un ruck progressivo. Le oscillazioni del valore medio dell'energia del flusso in avanti delle molecole iniziano a riguardare (4.8): quindi l'energia interna di una mole di un gas ideale monoatomico è violata dalla formula di Avogadro de - postin. Yaksho vrahuvati, cos'è otrimaєmo

Per una massa sufficiente di un gas ideale monoatomico

Se una molecola di gas è immagazzinata in due atomi strettamente legati (un gas biatomico), allora le molecole, in un rus caotico, si gonfiano in una frantumazione capovolta, quindi fluttuano attorno a due assi reciprocamente perpendicolari. Pertanto, a parità di temperatura, l'energia interna di un gas biatomico è maggiore di quella di un gas monoatomico e ruota per la formula

Nareshty, l'energia interna di un gas ad alto atomo (una molecola ha tre o più atomi) due volte maggiore, inferiore a quella monoatomica a parità di temperatura:

Frammenti dell'avvolgimento della molecola lungo tre assi mutuamente perpendicolari per portare nell'energia dei detriti termici tali addizioni, come i detriti traslazionali della molecola per tre filamenti mutuamente perpendicolari.

Significativamente, le formule (5.23) e (5.24) riducono l'efficienza per i gas reali ad alte temperature, poiché nelle molecole si trovano più atomi, portando ad un aumento dell'energia interna del gas. (Perché non dovrebbe essere considerato per la formula?