Идеальный газ: уравнение состояния, работа, внутренняя энергия, теплоемкость. Первое начало термодинамики.
Идеальный газ это модель, в которой принимаются следующие упрощения: 1) суммарным объемом всех молекул можно пренебречь по сравнению с объемом сосуда; 2) молекулы взаимодействуют только при соударениях друг с другом и со стеной сосуда, но взаимодействием молекул на расстоянии можно пренебречь. Уравнение состояния идеального газа (Менделеева-Клапейрона) связывает три макропараметра термодинамической системы (газа) – давление где Абсолютная температура является мерой средней кинетической энергии молекулы: где для одноатомных молекул для двухатомных молекул; для трех- и более атомных молекул Внутренняя энергия идеального газа это суммарная кинетическая энергия всех молекул: Примерами одноатомных молекул могут быть молекулы таких газов, как гелий Если изменять объем газа, то газ при этом совершает работу:
Из (5.4) видно, что работа газа при расширении положительная, а при сжатии – отрицательная. Если объем газа не менятся (изохорический процесс), то газ работу не совершает. Первое начало термодинамики: тепло, данное газу, идет на изменение внутренней энергии газа и на совершение газом работы над внешними телами. где Теплоемкостью газа называется величина, характеризующая количество тепла, необходимое для нагревания всего газа на 1 К.
В зависимости от способа изменения состояния газа, теплоемкость может принимать разные значения и даже может быть функцией температуры В качестве примера политропического процесса можно привести изохорический процесс с теплоемкостью
изобарический процесс с теплоемкостью
Из (5.6) следует, что при известной зависимости
5.1. Сколько тепла надо сообщить m = 220 г углекислого газа, чтобы при неизменной температуре t 0 = 27 0 С расширить его в e2 = (2,72)2 раз? Ответ: Q = 24,93 кДж.
Атмосферное давление p а = 10 5 Па, g = 10 м/с 2. Ответ: 5.3. Какую работу надо совершить над m = 16 г кислорода, чтобы очень быстро (адиабатически) охладить его на 5.4. Некоторое количество идеального газа имело объём 1 л и давление 105 Па. Какую работу совершает этот газ, расширяясь до вдвое большего объёма в процессе T/V 2 = const? Ответ: 5.5. Один моль идеального газа совершает процесс
5.6. Теплоемкость одного моля идеального одноатомного газа зависит от температуры по закону Найти работу, совершенную газом, при изменении температуры газа от Ответ: –2334 Дж
Ответ: 15 Дж
а) работы невозможно сравнить б) в)
5.9к. Молярные теплоемкости азота в процессах 5.10к. Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре Т зависит от их конфигурации и структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле и самой молекулы. При условии, что имеет место только поступательное и вращательное движение молекулы как целого, средняя кинетическая энергия молекулы азота 5.11к. Одноатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты
5.13к. Молярная теплоемкость идеального газа при постоянном давлении равна а) 9 б) 1 в) 2 г) 3
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|