270 likes | 563 Views
Тема 2. 1-е начало термодинамики. § 2.1. Работа. Δ x. Δ V. S. F. А. Работа – функция процесса!. Три различных пути перехода из состояния (1) в состояние (2). Работа – функция процесса!. 1) Изобарический процесс ( р = const). 2) Изохорический процесс ( V = const). p.
E N D
Тема 2. 1-е начало термодинамики §2.1. Работа
Δx ΔV S F А Работа – функция процесса!
Три различных пути перехода из состояния (1) в состояние (2) Работа – функция процесса!
1) Изобарический процесс (р =const) 2) Изохорический процесс(V=const) p 3) Изотермический процесс (T=const) V V1 V2
Тема 2. 1-е начало термодинамики §2.2.Внутренняя энергия. Теорема о равнораспределении энергии по степеням свободы
vx vy vz Внутренняя энергия системы: Для одноатомного идеального газа: y x z i =3 – число поступательных степеней свободы
Теорема о равнораспределении энергии по степеням свободы (теорема Больцмана) В состоянии теплового равновесия на каждую степень свободы молекулы приходится одинаковая энергия, равная kT/2. Больцман (Boltzmann) Людвиг (1844 – 1906)
Вращательная составляющая энергии молекулы y Для многоатомного газа (n ≥ 3): ωy iпост=3 iвр =3 ωx x z ωz y Для двухатомного газа : x z iпост=3 iвр =2
y x z y Для двухатомного газа : x z iпост=3 iвр =2 Для линейных многоатомных молекул : iпост=3 iвр =2
Колебательная составляющая энергии молекулы Для двухатомного газа : iпост=3 iвр =2 iкол =1 Для многоатомного газа (n ≥ 3): iпост=3;iвр=3; iкол=3n-6 (для нелинейной молекулы) iпост=3;iвр=2; iкол=3n-5 (для линейной молекулы)
Полная энергия молекулы: i =iпост+ iвр+2iкол Внутренняя энергия газа: Внутренняя энергия – функция состояния!
Тема 2. 1-е начало термодинамики §2.3.Теплота. 1-е начало термодинамики
ΔV На примере изобарического процесса: Q p T2 T1 Q – теплота (энергия, передаваемая системе из окружающей средыза счет теплового контакта) V V1 V2
p 1 2 V – 1-е начало термодинамики(закон сохранения энергии применительно к термодинамическим процессам) A Теплота – функция процесса! V1 V2 Для бесконечно малого процесса:
Тема 2. 1-е начало термодинамики §2.4.Теплоемкость идеального газа. Теплоемкость при постоянном объеме
Теплоемкость: Молярная теплоемкость: Удельная теплоемкость: Теплота – функция процесса, теплоемкость – функция процесса!
Теплоемкость при изохорическом процессе (V = const ): Внутренняя энергия идеального газа:
Тема 2. 1-е начало термодинамики §2.5.Теплоемкость при постоянном давлении. Соотношение Майера
Теплоемкость при изобарическом процессе (р = const ): – соотношение Майера
Тема 2. 1-е начало термодинамики §2.6.Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона
В адиабатическом процессе - первое начало термодинамики
уравнение Пуассона показатель адиабаты: γ(n=1) = 1,67;γ(n=2) = 1,4; γ(n≥3) = 1,33 p адиабата изотерма Пуассон (Poisson) Симон-Дени (1781 – 1840) V
Тема 2. 1-е начало термодинамики §2.7.Работа при адиабатическом процессе