Среднеквадратичная скорость
Коэффициент D=1/3<λ><V> 3. Коэффициент вязкости. Импульс молекул, находящихся слева от площадки, связанный с направленным движением слоёв газа, равен m0v1; справа- m0v2 Результирущий перенос.
Для газа <
Можно показать, что:
5. Законы идеал-ого газа: число молекул (атомов), равное числу Авогадро N A = 6,022 *1023 моль−1.):
где m0 – масса одной молекулы, N – число молекул; и по закону Авогадро: а отношение двух констант – универсальной газовой и числа Авогадро – даёт постоянную Больцмана: Закон Дальтона: давление смеси газов равно сумме парциальных давлений всех входящих в смесь газов (6.10). Парциальное давление – это давление, которое оказывал бы данный газ в отсутствие других газов при тех же условиях. По закону Паскаля давление в любой точке покоящегося газа или жидкости одинаково по всем направлениям и одинаково передаётся по всему объёму.
6. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Оно является уравнением состояния идеального газа. Идеальный - достаточно разреженный газ при не слишком низких температурах. Газ является идеальным, если:1) Собственным объёмом молекул можно пренебречь по сравнению с объёмом сосуда. 2) Взаимодействием молекул между собой можно пренебречь. Столкновения молекул между собой и со стенками сосуда – абсолютно упругие.
2) Закон Гей-Люссака. При постоянном давлении (изобарический процесс): 3) Закон Шарля. При постоянном объёме (изохорический процесс):
это уравнение Менделеева-Клапейрона. Оно является уравнением состояния идеального газа.
7. Основное уравнение МКТ: где k является постоянной Больцмана (отношение универсальной газовой постоянной R к числу Авогадро NA), i — число степеней свободы молекул (
9. Опыт Штерна
10) Распределение Максвела. Наиболее вероятная скорость наиболее вероятная скорость,
Подставляя Среднеквадратичная скорость Подставляя Распределение по энергии Наконец, используя соотношения
11. Барометрическая формула
1) 2) 3)
Тогда Далее, после сокращения: Газ – идеальный; запишем уравнение Менделеева-Клапейрона: Последнее уравнение проинтегрируем по высоте, учтя, что
Поскольку Это – барометрическая формула, показывающая, как давление уменьшается с высотой в поле силы тяжести.
12. Распределение Больцмана. Для идеального газа
Величина показывает, во сколько раз отличаются концентрации частиц в двух точках потенциального поля, если их потенциальные энергии отличаются на Последняя формула – это распределение частиц по координатам, потому что потенциальная энергия зависит от координат частицы: 13. Число степеней свободы. Определение. Числом степеней свободы механической системы называется количество независимых величин, с помощью которых может быть задано положение системы в пространстве.
а) Так, положение в пространстве материальной точки полностью определяется заданием трёх её координат (например, декартовых x, y, z или сферических, т.е. число степеней свободы i=3). б) Система из 2-х жёстко связанных материальных точек (отрезок, их соединяющий, фиксирован). Координаты этих 2-х точек связаны соотношением Положение системы, состоящей из 2-х жёстко связанных материальных точек (или, например, стержня) можно задать следующим образом: задать 3 координаты центра инерции системы С и 2 угла Первые три степени свободы называется поступательными, а две другие – вращательными. Вращательные степени свободы соответствуют вращению вокруг 2-х взаимно перпендикулярных осей (всего i =5). в) Положение абсолютно твёрдого тела можно определить, задав 3 координаты центра инерции (поступательные степени свободы) и 3 угла (вращательные степени свободы). Т.е.i=6
14. Понятие внутренней энергии идеального газа Определение. Внутренней энергией какого-либо тела называется энергия этого тела за вычетом кинетической энергии тела как целого и потенциальной энергии тела во внешнем поле сил. Для идеального газа внутренняя энергия состоит из суммы энергий поступательного, вращательного и колебательного движений молекул. Вся внутренняя энергия идеального газа определяется кинетической энергией беспорядочного движения его молекул. Учитывая, что внутренняя энергия идеального газа является функцией температурыи пропорциональна ей, а также зависит от числа степеней свободы молекул. Изменение внутренней энергии идеального газа равно
17. уравнением Майера 18. Адиаба́тный проце́сс — термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не обменивается тепловой энергией с окружающим пространством 19. Тепловые и холодильные машины. Второй закон термодинамики. Второе начало термодинамики запрещает так называемые вечные двигатели второго рода, показывая, что коэффициент полезного действия не может равняться единице, поскольку для кругового процесса температура холодильника не может равняться абсолютному нулю (невозможно построить замкнутый цикл, проходящий через точку с нулевой температурой).
20. Обратимые и необратимые процессы Процесс наз. обратимым, если он допускает возвращение рассматриваемой системы из конечного состояния в исходное через ту же последовательность промежут. состояний, что и в прямом процессе, но проходимую в обратном порядке. При этом в исходное состояние возвращается не только система, но и среда. Обратимый процесс возможен, если и в системе, и в окружающей среде он протекает равновесно. При этом предполагается, что равновесие существует между отдельными частями рассматриваемой системы и на границе с окружающей средой. Обратимый процесс - идеализир. случай, достижимый лишь при бесконечно медленном изменении термодинамич. параметров. Скорость установления равновесия должна быть больше, чем скорость рассматриваемого процесса. Если невозможно найти способ вернуть и систему, и тела в окружающей среде в исходное состояние, процесс изменения состояния системы наз. необратимым.
21. Цикл Карно́ — идеальный термодинамический цикл. Тепловая машина Карно, работающая по этому циклу, обладает максимальным КПД из всех машин, у которых максимальная и минимальная температуры осуществляемого цикла совпадают соответственно с максимальной и минимальной температурами цикла Карно. Одним из важных свойств цикла Карно является его обратимость: он может быть проведён как в прямом, так и в обратном направлении. Количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя при изотермическом расширении, равно
22. неравенством Клаузиуса Энтропия замкнутой системы не убывает: Соотношение называется неравенством Клаузиуса и представляет собой одну из формулировок второго начала термодинамики: энтропия замкнутой системы остаётся постоянной, если в ней происходят только обратимые процессы, и возрастает в случае необратимых процессов. вывод:
23. Энтропия. Термодинамич состояния системы. Изменение энтропии термодинамической системы при обратимом процессе это отношение общего количества тепла 24.Второе начало термодинамики, определяющее направление тепловых процессов в изолированных системах: При любых происходящих в изолированной системе тепловых процессах система стремится к равновесному состоянию, при этом энтропия системы возрастает и достигает максимального значения в тепловом равновесии.Или: В изолированной системе энтропия не убывает 24.Второе начало термодинамики, определяющее направление тепловых процессов в изолированных системах: При любых происходящих в изолированной системе тепловых процессах система стремится к равновесному состоянию, при этом энтропия системы возрастает и достигает максимального значения в тепловом равновесии.Или: В изолированной системе энтропия не убывает
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|