Energia internă și căldura gazului ideal - energie medie. Energia internă și căldura gazului ideal

Energia internă și căldura gazului ideal Energia internă a unei molecule Deoarece moleculele gazului ideal din țară nu sunt interconectate, energia internă a gazului este scumpă, cantitatea de energie internă este necesară pentru toate moleculele.

Căldura Căldura căldurii este cantitatea de căldură suplimentară, dacă trebuie să creșteți temperatura cu 1 grad pentru a încălzi căldura cu un grad: dacă m = 1 kg

Pitoma căldură (e) - cantitatea de căldură, este necesar să se încălzească o masă de vorbire cu un grad. [с] = Pentru gaze, capacitatea de căldură molară a tuturor gazelor este controlată manual, cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi 1 mol de gaz cu 1 grad: Cμ = c Masa molară μ)

Caldura sistemului termodinamic va ramane datorita faptului ca suportul sistemului se schimba inainte de ora de incalzire. De cel mai mare interes este căldura pentru persoanele care trebuie să obțină o sarcină V = Const (c. V) p = Const (cp).

V = Const (c. V) Dacă gazul este încălzit la o conexiune constantă, atunci căldura este furnizată atunci când gazul este încălzit, astfel încât să existe o modificare a energiei sale interne. Roboții de pe aceste obiecte nu pot fi văzuți. d. QV = d. U (d. A = 0) Deoarece pentru 1 molari T. o. CV nu stă în temperatură, dar nu stă în numărul de trepte de libertate și nu în numărul de atomi din molecula de gaz.

p = Const (cp) Dacă încălziți gazul într-o menghină constantă (CP) lângă un vas cu piston, atunci căldura, care este furnizată, este pornită atât pentru încălzirea gazului, cât și pentru robotică. La asta, ajustând T cu 1 Până când obțineți mai multă căldură, mai puțină la picătură V = Const Otzhe, СР> СV

Inscriptibilul I ureche a TD pentru 1 molar de gaz este distribuit prin d. T CV З principal іvnyannya MKT maєmo: p. Vμ = RT / p Deci. robot, deoarece 1 mol este ideal pentru gaz la o temperatură ajustată cu 1 K pentru gaz post-term R.

Numărul de trepte ale libertății, cum să se manifeste în capacitatea termică, să se situeze în termeni de temperatură. Mic. absența capacității de căldură molare СV în termeni de temperatură pentru argon (Ar) și apă (H 2) Rezultatele MCT sunt valabile pentru intervale singulare de temperatură, în care intervalul pielii arată numărul său de trepte de libertate.

Stagnarea primei urechi de termodinamică înainte de procesele procesului este un proces care are loc cu o valoare constantă a unuia dintre principalii parametri termodinamici - P, V sau T. 2) procesul izobaric, cu orice prindere, să se facă din partea sistemului pentru a drena corpul, pentru a deveni permanent (p = const). 3) un proces izoterm, în care temperatura sistemului va rămâne neschimbată (T = const). 4) proces adiabatic, cu un proces extins de schimb de căldură din mijlocul zilei (d. Q = 0; Q = 0)

Procesul izoterm este un proces care este afișat într-un sistem fizic pentru o temperatură constantă (T = const). Într-un gaz ideal în timpul unui proces izoterm, prinderea unei prinderi este permanent - Legea lui Boyle Mariott: Este cunoscut unui gaz robot în timpul unui proces izoterm:

Vikoristovuchi formula U = s. VT este acceptabilă d. U = c. V d. T = 0 Otzhe, energia internă a gazului pentru procesul izoterm nu se modifică. Adică, în timpul procesului izoterm, toată căldura care este generată de gaz, dacă robotul lucrează la el, este pe sol. Mai mult, atunci când gazul a fost expandat, temperatura nu a scăzut; înainte de gaz, este necesar să se mărească cantitatea de căldură, astfel încât roboții trebuie să se ridice deasupra solului.

Procesul izocor este un proces care are loc în sistemele fizice în timpul comunicării post-viață (V = const). - Legea lui Charles În procesul izocor al unui robot mecanic, nu se generează gaz.

Proces izocor: V = const 1. La standardul idealului 2. la gaz pentru două temperaturi T 1 și T 2 3. la 4. pași 5. În procesul 1 6. În procesul 1 2 pentru a încălzi gazul 3 pentru a răci gazul

Lăsați moara de știuleți să se schimbe într-un gaz normal T 0 = 0 ° C = 273,15 ° K, p0 = 1 atm, numai pentru o anumită temperatură. A = pd. V = 0, apoi cu un proces izocor, gazul nu pare a fi robotizat pe ultimele spații. În același timp, căldura este transferată gazului d. Q = d. A + d. U = d. U Tobto, în timpul procesului izocor, toată căldura care este transferată gazului, unde energia internă este crescută.

Procesul izobaric este un proces care se vede în sistemele fizice cu viciu permanent (P = const). const este legea lui Gay. Lussac

2) Procesul izobaric: p = const În procesul izobaric, gazul se deplasează către robotul Robotului în direcția unei linii drepte. Rivnyannya la standul de gaz ideal va fi recunoscut

Este reinscriptibil să rescrieți șederea minții în ochi Raportul deschiderii senzorului fizic al constantei de gaz R - obțineți robotul 1 din gazul ideal, astfel încât să poată fi folosit atunci când creierul este încălzit de 1 °. În același timp, o moară de știuleți este o moară de gaz ideal pentru mințile normale (T 0, V 0), care este ideală pentru gazul V la o temperatură ridicată T într-un proces izobaric al unui gaz cu volum mare la o prindere constantă. a temperaturii proporționale – legea lui Gay-Lussac.

Un proces adiabatic este un proces dintr-un sistem fizic fără transfer de căldură către sistemul de încălzire (Q = 0). Rivnyannya Poisson. γ - indicator de adiabati.

4) Proces adiabatic: d. Q = 0 În cazul procesului adiabatic de schimb de căldură între gaz și mediu lichid. Prima ureche a termodinamicii este obsedată d. A = - d. U Pentru aceasta, în procesul adiabatic al robotului, gazul de deasupra noilor clădiri va lucra pentru schimbarea energiei interne. Vikoristannia d. U = c. Vd. T; d. A = pd. V este cunoscut pd. V = - c. V d. T Din lateral, de la nivelul gazului ideal următorul d (p. V) = pd. V + Vdp = Rd. T

Крім d. T poate fi recunoscut pd. V = - c. V (pd. V + vdp) / R

Formula rămasă poate fi rescrisă la viglyad.Otzhe ryvnyannya proces adiabatic - Rivnya lui Poisson Oskilka> 1, apoi adiabati menghină se schimbă de la shvidshe generală, mai jos în izotermă.

Vikoristovuchi іvnyannya va deveni un gaz ideal, reprelucrând іvnyannya lui Poisson la vedere.

Un proces politropic este un proces care protejează împotriva unei capacități termice constante, cm = const. de cm - căldură molară. de n - indicator de politropie.

Din lateral, de la nivelul gazului ideal, că se poate scrie Oskilka c. P = c. V + R atunci

Entropie Procesele adiabatice din sistemele termodinamice pot fi la fel de importante și neimportante. Pentru a caracteriza un proces adiabatic la fel de important, este posibil să se susțină valoarea fizică, care s-a pierdut într-o perioadă continuă a procesului; її a fost numită entropie S. Entropia є o astfel de funcție a sistemului va fi o schimbare elementară în cazul unei tranziții la fel de importante a sistemului de la o moară la alta

Schimbarea centrului în procese Dacă sistemul are o tranziție foarte importantă de la etapa 1 la etapa 2, atunci schimbarea centrului: Știm schimbarea centrului în procesele de gaz ideal. Bo și apoi

Schimbarea de energie autohtonă S 1 2 Gazul ideal în timpul tranziției de la etapa 1 la etapa 2 nu se află pe calea tranziției 1 2. Procesul izocoric: proces izobar: p 1 = p 2 Proces izoterm: T 1 = T 2 proces adiabatic :

Otzhe, S = const, procesul adiabatic se numește proces de izoentropie. În toate cazurile, dacă sistemul respinge căldura, atunci Q este pozitiv, chiar și S 2> S 1 și entropia sistemului crește. Dacă sistemul cedează căldură, atunci Q este un semn negativ і, din același, S 2

Procesele pot fi afișate grafic în sisteme de coordonate, de-a lungul axelor cărora sunt introduși parametrii. menghină p - volum V temperatură T-volum V temperatură T - menghină p V 1 V 2 În cazul expansiunii adiabatice a robotului, este necesară doar energia internă pentru alimentarea internă a gazului T 2

Maneabilitatea sistemului de coordonate p, V La scara fotoliului, aspectul robotului este afișat ca o zonă, înconjurat de un proces strâmb 1-2 și ordonate ale cobului și frezei.

Procese cercurilor (închise) Numărul de procese termodinamice, în care sistemul se rotește în partea din spate a capului, se numește proces circular (ciclu). Ciclu direct - un robot pentru un ciclu Zvorotn_ - un robot pentru un ciclu

Motor termic Pristriy ciclic, care va transforma căldura într-un robot, se numește motor termic sau motor termic. Q 1 - căldură câștigată de RT de la unitatea de încălzire, Q 2 - căldură care urmează să fie transferată prin RT la frigider, A - corona robotică (robotul rulează RT înainte de ora transferului de căldură).

Există gaz la cilindru - roboche thilo (RT). Moara de armare a RT pe diagrama p (V) este prezentată la punctul 1. Cilindrul este pornit înaintea unității de încălzire, RT este încălzit și expandat. Încă o dată, robotul A 1 este afișat pozitiv, cilindrul va fi resetat în poziția 2 (tabăra 2).

Procesul 1-2: - Prima ureche a termodinamicii. Robot A 1 suprafață de drum pe o curbă 1 a 2. Rotiți pistonul cilindrului la moara cu pană 1, este necesar să prindeți robotul doar rotindu-l pe robot - A 2.

Schob pistonul după ce a spart scorțișoara robotului, este necesar să visonați umov: А 2

De fapt, două egale și otrimaєmo: Procesul circular mai robust sănătos 1 a 2 b 1 - un ciclu. K. p. D.

Procesul de întoarcere a corpului de lucru la moara exterioară este luat în considerare pentru temperatura mai scăzută. Otzhe, pentru o mașină de încălzire robotizată, este necesar un frigider.

Ciclul Carnot Nikola Leonard Sady Carnot - un strălucit ofițer francez al serviciilor de inginerie, în 1824 p. după ce a publicat tvirul „Gândește-te la distrugerea puterii în foc și la mașinile pentru a dezvolta puterea”. Introducerea înțelegerii proceselor circulare și inverse, ideale pentru ciclul motoarelor termice, după ce am pus singuri bazele teoriei. Priyshov la înțelegerea echivalentului mecanic al căldurii.

Teorema Carno viviv, cum să purtați acum acest lucru: de la motoarele termice care funcționează periodic, care pot avea aceeași temperatură de încălzire și frigider, cele mai multe KKD pot fi mașini reversibile. Mai mult, KKD-ul mașinilor reversibile este capabil să funcționeze la aceleași temperaturi de încălzire și frigidere, să-i transporte pe alții și să nu se întindă în designul mașinii. Cu un tsom KKD mai puțin pentru unul.

Dacă T 2 = 0, atunci η = 1, dar este regretabil, pentru asta zeroul absolut al temperaturii nu este absent. Dacă T 1 = ∞, atunci η = 1, dar este regretabil, pentru asta temperatura nu este suficientă. Ciclul KKD Carnot η

teoremele lui Carnot. 1. K. p. D. Η mașină de căldură ideală reversibilă Carnot nu minte ca un discurs de lucru. 2. Eficiența unei mașini Carnot care nu poate fi rotită nu poate fi mai mare decât eficiența unei mașini Carnot de întoarcere.

Termodinamica pe baza teoriei molecular-cinetice, in puterea fizica a til macroscopic (sisteme termodinamice), nu patrunde in structura moleculara. Metoda termodinamică se bazează pe legile conservării și reamenajării energiei.

Se numesc mărimile fizice care caracterizează un sistem termodinamic parametrii termodinamici... Înainte de ele sunt introduse: obsyag, viciu, temperatură, concentrare și in. Fie că este vorba de o schimbare într-un sistem termodinamic, legată de o modificare a parametrilor, să fie numit proces termodinamic, Și ryvnyannya, scho legat de parametrii sistemului, este numit voi deveni... Prin aplicarea unui astfel de є Mendelev - Clapeyron (6.1)

Energie internă ideală pentru gaz

Pe baza caracteristicilor sistemului termodinamic є її intern Energia U, care se bazează pe energia potențială a particulelor sistemului și pe energia cinetică a resturilor termice.

Energia internă este funcția sistemului, tobto. În tulpina pielii, sistemul are o mulțime de valori energetice interne, astfel încât sistemul a trecut în toată tabăra.

Oscilațiile în gazul ideal ale potențialului de energie al moleculelor la zero (este important ca moleculele să nu interfereze între ele), apoi energia internă a gazului ideal duce la energia cinetică a tuturor moleculelor. După ce am desemnat energia internă a unui mol de gaz prin U μ și energia cinetică medie a unei molecule prin intermediul, putem scrie pentru un mol de gaz:

U μ = N A (6,18)

de N A - numărul lui Avogadro.

Având în vedere valoarea formulei (6.12), putem accepta energia internă pentru un mol de gaz:

(6.19)

Dacă există un număr de alunițe, atunci pentru orice număr de cuvinte

(6.20)

Otzhe, energia internă a gazului este proporțională cu masa acestuia, cu numărul de trepte de libertate a moleculei și cu temperatura absolută a gazului.

Prima lege a termodinamicii

Energia internă a sistemului termodinamic poate fi schimbată cu ajutorul roboților, deoarece apelul este peste el, sau sistemul însuși este la apel. De exemplu, după aplicarea forței energiei, gazul meu este stors, temperatura va crește, temperatura va crește și energia internă va crește. Energia internă poate fi, de asemenea, modificată, transferându-se în sistem (sau luând-o) la o anumită cantitate de căldură.

Sub rezerva legii conservării energiei, modificarea energiei interne a sistemului poate economisi cantitatea de căldură care este absorbită de acesta și de roboții deasupra acestuia. Tse formulyuvannya la legea conservării energiei sistemelor termodinamice 100% vor fi numite prima lege a termodinamicii:

Forma diferențială are prima lege a termodinamicii lui mau viglyad:

Este necesar să recunoaștem că, din punctul de vedere al energiei interne, pentru funcția robotului și cantitatea de căldură se află nu numai ca o moara de cob și știft a sistemului, ci la capătul mașinii. Din același timp, valorile dQ și dA sunt celelalte diferențe, care pot fi integrate. Pentru a ne asigura că mobilierul nu este infinit de mic, creșterea căldurii și roboții trebuie să păstreze valoarea corectă Q și A și prima lege este la vedere: Q = dU + A (6.22)

Se știe că robotul se află în curtea din spate uitându-se la el cu gaz (Figura 6.6, a). Când gazul se extinde, mut pistonul pe suportul dx, vezi robotul (div. Formula 2.19):

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

de S - zona pistonului; Sdx = dV - înlocuirea buteliilor de gaz.

Din partea robotului, când schimbă gazul la schimbarea de la drumul V 1 la V 2:

Grafic, procesul de schimbare a gazului pentru expansiunea sa este afișat ca o curbă 1-2 în coordonatele P - V (Figura 6.6, b). Punctele 1 și 2 corespund gazului cob și moara. Elementar la robotul PdV є cu o zonă umbrită. Suprafața robotului, care se bazează pe formula 6.23, este afișată de aria V 1 - 1 - 2 - V 2 de pe curba 1 - 2.

Capacitatea de încălzire a gazelor ideale.

Cantitatea de căldură, dacă trebuie să creșteți temperatura, va schimba temperatura cu 1 K, numită căldură tila Z.

In functie de valoare

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

Căldura unei singure mase de vorbire se numește căldură bună

Căldura unei alunițe se numește căldură molară Z m.

, [З м] = J / mol · К (6,26)

de ν = m / μ este numărul de moli.

Yak vyplyaє din formulele (6.25) și (6.26), capacitatea de căldură a pitomei este asociată cu relații molare:

C m = C bate μ (6,27)

Căldura gazului este stocată din cauza minții pe care trebuie să o porniți: în caz de comunicare permanentă și viciu permanent. Se va arăta că putem scrie legea termodinamicii din ecuațiile formulei (6.22):

δQ = dU + PdV (6,28)

Dacă gazul este încălzit în timpul postoperarii (proces izocron), atunci dV = 0 și robotul PdV = 0. Și aici δQ = dU, adică. căldură, care poate fi transferată în gaz, chiar dacă numai pentru schimbarea energiei sale interne. Capacitate termică pentru gaz în caz de comunicare continuă:

Folosind formula (6.20)

(6.29)

і todі іzohorn căldură

Pentru un mol (m / µ = 1) căldură molară

Acum, din cauza urgenței (6.28), cunoaștem căldura cu viciu permanent (proces izobar):

(concomitent s-au folosit, dU / dT = CV). З (6.32) este prinderea, uho P> C V. Merită să explicăm că atunci când se încălzește la P = const, gazul este încălzit, nu numai pentru o creștere a energiei interne, ci și pentru un robot.

Pentru unul bun Ideal pentru un gaz egal cu Mendelev - Clapeyron maviglyad PV = RT și debit PdV = RdT. Vrahoyuchi tse, otrimaєmo rivnyannya Mayura, scho se îndoaie molar capacități termice cu o prindere constantă și o comunicare constantă:

З mr = З mv + R (6,33)

Privind la viraz (6.31) poate fi scris la viglyadі

Când ne uităm la procesele termodinamice, este important pentru nobilime, este caracteristic gazului cutanat de la P la C V:

(6.35)

Mărimea γ se numește coeficientul lui Poisson, i- Numărul de trepte de libertate a moleculelor (div. Fig. 6.2).

Creșteți temperatura, așa cum însemna whiske, înainte de apariția pașilor colivali ai voinței, rezultatul este căldura creșterii. Navpaki, pentru temperaturi scăzute numărul de trepte de libertate se modifică, așchiile de „îngheț” ale treptelor de libertate răsturnate și căldura gazului se schimbă.

Izoprocese

Іzoproces se numește un proces, în care unul dintre parametrii unui sistem termodinamic nu este permanent. Legătura este între parametrii sistemului și da, Mendeleva - Clapeyron.

Proces izotermic (T = const).

Voi deveni un mau viglyad într-un vipadku vipadku:

PV = const (6,36)

Pentru unele benzinării specifice, puteți scrie:

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

Graficul procesului izoterm (izotermă) în coordonatele P - V este afișat ca o hiperbolă (Figura 6.7).

De la formula (6.1) la formula robotului (6.23), este acceptabil pentru procesul izoterm:

(6.37)

Robotul se află în procesul izoterm din Fig. 6.7, numeric, aria de-a lungul curbei 1-2.

Din formulele 6.29, modificarea energiei interne la dT = 0 în procesul izoterm este 0. .

tobto. sistem: fie, obsedat de căldura din mijlocul periferic, de viziunea către robot, în expansiune, fie din cauza căldurii clasei de mijloc plecate în numele faptului că chemarea la minte lucrează asupra ei, strângându-se. її. De asemenea, pentru aceasta, temperatura nu a scăzut în timpul expansiunii izoterme, este necesar să se furnizeze puțină căldură gazului, ceea ce este echivalent cu expansiunea. Navpaki, dacă sistemul este stors, este vinovat de cantitatea medie de căldură, echivalentă cu presiunea robotului.

Procesul izobaric (P = const).

Voi sta la P = const maє viglyad

Const abo

Graficul procesului izobar în coordonatele P - V este prezentat în Figura 6.7. Robot cu proces izobar (Div. 6.23)

(6.39)

pe graficul robotului pentru P = const, numeric, aria liniei drepte din linia dreaptă 1-3.

Prima lege a termodinamicii pentru procesul izobar

Procesul izocornic (V = const).

Cu procesul izochoric, voi

Abo (6.40)

Oskіlki dV = 0, apoi robotul în timpul procesului izocor dvnu la zero. Prima lege a termodinamicii pentru un proces izocor

tobto. pentru toată căldura pe care o experimentează sistemul, unde există o creștere a energiei interne, sau sistemul creează o căldură care își schimbă energia internă.

Proces adiabatic.

Un proces adiabatic este un proces care protejează fără schimb de căldură din mijlocul exterior (δQ = 0). Aproape de adiabatic є toate procesele care sunt foarte rezistente, de exemplu, expansiunea și contracția sumelor combustibile în motoarele cu ardere internă.

Vrahoyuchi, scho δQ = 0, putem scrie prima lege a termodinamicii pentru un proces adiabatic:

А = -ΔU (6,41)

Dacă gazul este vâscos pentru robot (expandabil adiabatic), atunci A> 0 este predictiv pentru ΔU<0 и ΔТ<0, т.е. газ охлаждается. Наоборот, при адиабатическом сжатиии газа А<0, тогда ΔU >0 și ΔТ> 0, astfel încât. se incalzeste gazul.

Vikoristovuchi viraz (6.23) și vrahovyuchi (6.20), paritate rescriere (6.41):

(6.42)

Proceedings of the Mendelian - Clapeyron (6.1):

(6.43)

După ce am făcut temperatura T (6,42) și (6,43), putem lua

Schimbări și salarii crescute (6,35), știm

Integrare qiu rivnist, otrimaєmo

γlnV + lnP = const

Oricum, în legăturile viglyadі reziduale dintre prindere și gazul greu în procesul adiabatic:

PV γ = const (6,44)

Ținta urmează să fie apelată rivnyannyam adiabati abo familia lui Poisson... Curba adiabati este prezentată în Fig. 6.7, pe măsură ce scade de la creștere la mai rece, cu atât izoterma este mai mică. Mai mult decât atât, nu este o concluzie prealabilă că γ> 1 (div. De asemenea, formula 6.35).

Rivnyannya Poisson poate fi afișat prin parametrii interni în spatele ajutorului lui Rivnyannya Mendelev - Clapeyron

T γ P 1-γ = const

Expansiunea gazului în procesul adiabatic este calculată de robot. Vrahoyuchi ravnist (6.42), otrimaєmo

(6.45)

Ca urmare a schimbului de căldură, se transferă puțină căldură, apoi se schimbă energia internă și temperatura. Cantitatea de căldură Q, este necesar să încărcați 1 kg de vorbire la 1 K prin căldura discursului c.

de M- Molyarna masa discurs.

Căldura este desemnată de un astfel de rang nu є o caracteristică lipsită de ambiguitate a vorbirii. Prin prima lege a termodinamicii, schimbarea energiei interne este stocată nu numai din cauza unei anumite cantități de căldură, ci din cauza roboților, în mod temeinic. Se datorează faptului că mințile, pentru ce fel de procese de transfer de căldură, ar putea funcționa doar pentru robot. La asta, însă, un pic de căldură, transferat persoanei, ar putea schimba energia internă și temperatura.

O astfel de ambiguitate în valoarea capacității termice este tipică pentru vorbirea asemănătoare gazului. Cu încălzirea corpurilor mici și solide, este practic să nu se schimbe, robotul de expansiune pare să fie egal cu zero. Pentru asta, toată căldura este luată de spirit, care este schimbarea energiei tale interioare. Pe baza unui număr de particule solide, gazul din procesul de transfer de căldură își poate modifica foarte mult volumul și debitul către robot. Prin urmare, căldura vorbirii asemănătoare gazului se datorează naturii procesului termodinamic. Puteți vedea două semnificații ale capacității termice a gazelor: CV – căldura molară în procesul izocor (V= const) that Cp – căldura molară în procesul izobaric (p= Const).

Procesul nu funcționează în cazul unui schimb permanent de gaze: A= 0. Conform primei legi a termodinamicii pentru 1 mol de gaz fierbinte

de Δ V- Modificarea volumului a 1 mol de gaz ideal la o modificare a temperaturii cu Δ T... Zvidsy viplyaє:

de R- Alimentare cu gaz Universalna. La p= const

Căldura molară Cp gazul în proces cu o prindere constantă este mai mare decât capacitatea de căldură molară CVîn proces în cazul unui schimb permanent (fig. 3.10.1).

Zokrema, prețul este inclus înainte de formula pentru procesul adiabatic.

Între două case și izoterme și temperaturi T 1 că T 2 pe diagrame ( p, V) Puteți schimba calea către tranziție. Pentru toate astfel de tranziții, modificarea temperaturii Δ T = T 2 – T 1 este același, același, același este același Δ U energie interna. Cu toate acestea, viconani în prezența întregului robot A adică, ca urmare a schimbului de căldură, un pic de căldură Q să pară nou pentru noua cale. Zvidsy viplyaє, astfel încât gazul nu este o mulțime de căldură. Cpі CV- Nu mai există sens privat (și chiar mai important pentru teoria gazelor) a căldurii.

Se numesc procese termodinamice, în care căldura gazului devine neimportantă politropică ... Procesele fără efort sunt politropice. În cazul unui proces izoterm Δ T= 0, atunci CT= ∞. În procesul adiabatic Δ Q= 0, de asemenea, C iad = 0.

Slide înseamnă „căldură”, ca „pic de căldură” – chiar și aproape de termen. Duhoarea științei recente la declinul teoriei caloric , scho panuvala la secolul XVIII. Teoria Tsia a privit căldura ca pe un discurs special, nevăzut, pentru a se răzbuna în pereți. Vvazhalosya, este imposibil să ieși din drum, dar nu pentru bani. Încălzirea se explică la îmbunătățire, iar răcirea - la modificarea conținutului caloric, astfel încât să se răzbune în ele. Teoria caloricului este nepotrivită. Vaughn nu poate explica de ce poate fi eliminată una și aceeași schimbare de energie internă, transferând, într-o anumită măsură, puțină căldură de la un robot, ca o viziune. Aceasta este scutită de simțul fizic de fermitate, astfel încât „în toate tili există o sursă de căldură”.

Teoria molecular-cinetică va stabili, de asemenea, o relație între energia cinetică medie ruch progresiv molecule și temperatura absolută T:

Pentru schimbările de temperatură cu Δ T energia internă se modifică în cantitate

Procesul este bine susținut în experimente cu gaze, care sunt compuse din molecule monoatomice (heliu, neon, argon). Cu toate acestea, pentru gazele biatomice (apă, azot) și cu atomi mari (dioxid de carbon) nu pot fi utilizate cu date experimentale. Motivul acestei diferențe este că, din cauza moleculelor cu doi și bogati atomi, energia cinetică medie este vinovată de a include energia atât a moleculelor progresive, cât și a moleculelor răsturnate.

În fig. 3.10.2 este prezentat un model al unei molecule biatomice. Molecula poate fi găsită în cinci brațe independente: trei brațe progresive de axe X, Y, Zși două înfășurări în jurul axelor Xі Y... Dosvid show, încheie schodo osi Z, pe care să se afle în centrul ambilor atomi, poate fi distrus dacă temperatura este prea mare. La temperaturi normale, ambalajul este Z nu înfășurați, ca și nu înfășurați o moleculă monoatomică. Kozhen nezalezhny rukh fi numit pas de libertate... Astfel, o moleculă monoatomică are 3 trepte de translație de libertate, o moleculă diatomică „dură” are 5 trepte (3 de translație și 2 răsturnate), iar o moleculă înalt atomică - 6 trepte de libertate (3 de translație și 3 răsturnate).

Fizica statistică clasică este așa numită o teoremă despre creșterea egală a energiei din spatele treptelor libertății :

Chiar și sistemul de molecule este situat în echilibru termic la temperaturi T, atunci energia cinetică medie este egală cu nivelul de libertate dintre treptele de libertate și pentru nivelul de libertate al pielii al moleculei.

De la teoria încălzirii la căldura molară a gazului Cpі CV că їх vіdnoshennya γ poate fi înregistrat la vigiladі

Pentru benzină, faci provizii molecule diatomice (i = 5)

Schimbarea experimentală a căldurii gazelor bagatokh pentru mințile rele pentru a termina lucrarea bună cu virasele ghidate. Protest, teoria clasică a capacității termice a gazelor este nepotrivită pentru întreaga problemă. Există o mulțime de aplicare a raporturilor semnificative între teorie și experiment. În același timp, teoria clasică nu reușește să crească energia care se află în interiorul moleculelor.

Teorema despre creșterea egală a energiei din spatele treptelor de libertate poate fi stagnantă și poate ajunge la un colaps termic al particulelor la un til solid. Atomi, înainte de a intra în depozitul de krats cristalini, legănând camera pentru poziția râpei. Energia cich colivan și energia internă a corpului solid. Atomul de piele din rețeaua cristalină poate fi vibrat în trei tulpini reciproc perpendiculare. Deja, atomul dermal are 3 trepte colivale de libertate. Cu numere armonioase, energia cinetică medie este a energiei potențiale medii. Acest lucru este similar cu teoremele despre creșterea egală pe piciorul colival cutanat al libertății de atac. kTși un atom - 3 kT... Energie internă 1 rugăciune de vorbire fermă la ușă:

Tse spivvidnoshennya fi numit Legea Dulong-Pti ... Practic, nicio diferență pentru obiectele solide Cpі CV prin cel mai mic dintre robot cu anomalii extinse.

Se va arăta că căldura molară a materialelor solide bagatokh (elemente chimice) este aproape de 3 R... Cu toate acestea, la temperaturi scăzute, valorile defalcării dintre teorie și experiment sunt mai severe. Îți voi arăta cum este pentru vecinii tăi ipoteza despre creșterea echitabilă a energiei dincolo de treptele libertății. Prezența căldurii de la temperatură, care se bazează pe dovezi, poate fi explicată doar pe baza fenomenelor cuantice.

Energia internă tila suma energiei cinetice a moleculelor progresive și de răsturnare a tilului și energia potențială a creșterii reciproce

. (12.23)

Energia internă a gazului este stocată din energia moleculelor. Într-un mei din orice gaz, există molecule N A (N A este numărul lui Avogadro). Otzhe, un kilomol de gaz ideal poate fi folosit pentru energie internă, rivnu

(12.24)

Alimentare internă pentru gaz m

(12.25)

de m - masa molară la gaz.

Într-un asemenea rang, energia internă a gazului ideal să se depună numai din volum și viciu.

Koristyuchivsya înțelege gazul energetic intern, cunoaștem calea pentru căldura acestuia.

Căldură Aceasta este o valoare fizică, numeric egală cu cantitatea de căldură, deoarece este necesar să se schimbe cuvântul pentru încălzire cu un grad.

Pentru caldura mea Gazul „c” se numește mărime fizică, numeric egală cu cantitatea de căldură, deoarece este necesar să se schimbe un gaz în încălzire cu un grad.

Pe lângă căldura necesară pentru gaze, se introduce conceptul de căldură molară.

Căldura molară„C” se numește mărime fizică, numeric egală cu cantitatea de căldură, deoarece este necesar să se schimbe un mol de gaz pentru a crește temperatura cu un grad.

Pentru gaze, capacitatea de căldură molară trebuie introdusă înainte de vizualizarea capacității de căldură molară cu comunicarea constantă „C v” și cu menghina constantă „C p”.

De îndată ce gazul este încălzit la o conexiune constantă, atunci căldura este furnizată gazului, astfel încât este necesară creșterea energiei interne. De asemenea, există o schimbare a energiei interne în gaz atunci când este încălzit cu un grad față de căldura molară externă

, tobto. (12.27)

De asemenea, valoarea lui C v trebuie să cunoască numărul de pași în libertatea moleculelor de gaz.

Când încălzești un mol de gaz pentru mintea unei prinderi constante, nu vei obține căldură din cauza îmbunătățirii energiei tale interne, iar robotul are forțele opuse. Otzhe,

(12.28)

Robotul pentru a ajunge la lungimi mari de un mol de gaz în cilindrul de sub piston spre uşă

de S h = DV - o creștere a obshyg-ului primar atunci când gazul este încălzit cu un grad (DV = V 2 - V 1).

La showroom-ul lui Mendelev-Klapeyron pentru o beatitudine de gaz ideal .

Uneori, de T 2 = T 1 + 1, tobto. Vedetele lui Todi , chiar

abo . (12.30)

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

. (12.31)

Chiar mai des, pentru caracteristica gazului, obloanele

. (12.32)

Rezultatele numerice indică valorile C p și C v între teorie și experiment pentru molecule monoatomice și diatomice є sbig prestabilit. Conform teoriei capacității termice a gazelor pe care am dezvoltat-o, acestea sunt utilizate în multipli de R/2. Protestul, alături de datele teoretice și experimentale, există o distribuție remarcabilă.

În special, diferențe mari între teorie și experiment sunt făcute atunci când se examinează depozitele de căldură la temperatură. Conform teoriei, căldura poate fi găsită la diferite temperaturi; de dragul rațiunii, este corect să se lipsească intervalele singulare de temperatură, în același timp, la intervalele inferioare căldura este mare, ceea ce este legat de numărul diferit de trepte de libertate (Fig. 12.4, 12.5).

Prețul este legat de aceasta, dar numărul de trepte de libertate a unuia și aceluiași gaz se modifică de la temperatura rece. La temperaturi scăzute, moleculele de gaz sunt private de grade de translație de libertate, la temperaturi medii - prin trepte de translație și răsturnate de libertate, iar la temperaturi ridicate - prin translație, răsturnate, astfel de trepte de libertate colivale. În același timp, trecerea de la un număr al pașilor testamentului la ultimul număr se va desprinde. O modificare a numărului de trepte a voinței de a produce până la o modificare a capacității termice a gazului. Un astfel de comportament al capacităților termice este explicat de teoria cuantică. Conform explicației generale, energia colapsului răsturnat și colival se schimbă într-o manieră striată - cuantizată, iar energia colapsului progresiv este mută.

Molecule la gaz, partea este importantă, energia poate fi aproape de valorile sale până la energia cinetică medie a mișcării progresive (<Е к >). Partea lui їх nu este importantă, vreau să spun energie, vreau să spun<Е к >... Pentru temperaturi scăzute, moleculele de gaz practic se prăbușesc treptat, astfel încât capacitatea de căldură a gazului este de 3R / 2.

Reglarea temperaturii pentru încălzire<Е к >ca urmare a faptului că tot mai multe molecule sunt atrase în colapsul oftalmic la o temperatură normală, (într-un interval de temperatură singular) toate moleculele vor fi înfășurate. Creșterea prețului este crescută la 5R/2. Nareshty, la o temperatură scăzută mai mare, o parte din molecule va începe să se descompună, iar căldura va deveni egală cu 7R / 2.

Într-un astfel de rang, teoria clasică a capacității termice este corectă dacă nu mai există intervale de temperatură, în felul său, intervalul de piele are propriul său număr de trepte de libertate.

Formulele energiei cinetice a moleculelor de gaz și capacităților de căldură molare în teoria clasică a capacității termice, bazate pe teorema lui Boltzmann despre creșterea egală a energiei dincolo de nivelurile de libertate, sunt prezentate în tabelele 12.1 și 12.2.

A fost implicată în § 4.1, din cauza interacțiunii moleculelor din gazul ideal din ziua respectivă. Aceasta înseamnă că energia potențială moleculară nu este un gaz ideal. Din partea atomului, gazul ideal este punctul material, adică nu există nicio structură internă, din aceeași, nu există energie, de la prăbușirea particulelor intermodale în mijlocul atomului. Într-un asemenea rang, energie internă

Gazul ideal este lipsit de suma semnificației energiei cinetice a mișcării haotice a tuturor moleculelor.

Oscilațiile în punctul material al unui ruck răsturnat nu pot fi găsite, atunci în gazele monoatomice (o moleculă este pliată într-un atom) moleculele pot provoca doar un ruck progresiv. Oscilațiile valorii medii a energiei fluxului de molecule încep să se relaționeze cu (4.8): atunci energia internă a unui mol de gaz ideal monoatomic este încălcată de formula de postină Avogadro. Yaksho vrahuvati, ce este otrimaєmo

Pentru o masă suficientă a unui gaz ideal monoatomic

Dacă o moleculă de gaz este stocată în doi atomi strâns uniți (un gaz diatomic), atunci moleculele, într-un rus haotic, se umflă un crumble răsturnat, apoi plutesc în jurul a două axe reciproc perpendiculare. Prin urmare, la aceeași temperatură, energia internă a unui gaz diatomic este mai mare decât cea a unui gaz monoatomic și se rotește după formula

Nareshty, energia internă a unui gaz cu atomi înalți (o moleculă are trei sau mai mulți atomi) de două ori mai mare, mai mică decât a unuia monoatomic pentru aceeași temperatură:

Fragmente de înfășurare a moleculei de-a lungul a trei axe reciproc perpendiculare pentru a aduce în energia deșeurilor termice astfel de adaosuri, cum ar fi resturile de translație ale moleculei pentru trei fire reciproc perpendiculare.

În mod semnificativ, formulele (5.23) și (5.24) irosesc eficiența gazelor reale la temperaturi ridicate, deoarece în molecule se găsesc mai mulți atomi, ceea ce duce la o creștere a energiei interne a gazului. (De ce nu ar trebui să fie luat în considerare la formulă