24. Теплоёмкости. Классическая теория теплоёмкостей. Закон Джоуля.
Теплоёмкостью С наз. отношение сообщённого телом кол-ва тепла δQ к вызванному этим процессом повышению температуры dT
,
=
1
Удельная теплоёмкость – величина, численно равная кол-ву теплоты, необх. для 1кг вещества на 1К
,
=
1
Малярная теплоёмкость – величина, равная кол-ву теплоты, необходимому для нагревания 1моль вещества на 1К.
,
При V=const – процесс δA=0, т.е. работа не совершается.
δQ= dU
Малярная теплоёмкость газа при постоянном объёме равна изменению внутренней энергии 1моль газа при повышении его температуры на 1К.
-
закон Джоуля
зависит от i-степеней
свободы
P=const – изобарный процесс
Для 1моль газа
состояние газа
-
уравнение Роберта Майера
Ур-ние Майера
показывает, что
всегда больше
На величину R. Это объясняется тем, что при нагревании газа при постоянном давлении требуется ещё дополнительное кол-во теплоты на совершение работы расширения газа, т. к. постоянство давления обеспечивается увеличением объёма газа.
25. Применение пнт к изопроцессам.
1. при V=const – изохорный процесс
2. при P=const – изобарный процесс
при T=const – изотермический процесс
26.Адиабатный процесс. Уравнение Пуассона. Работа при адиабатном процессе.
Адиабатный процесс – процесс, при котором отсутствует теплообмен м-ду физической с-мой и окружающей средой.
Если
,
то
Т.к.
,
то
Работа при адиабатном процессе совершается с уменьшением температуры.
Адиабатный процесс – обратный изотермическому.
Пусть имеем ТМД,
т.е.
.
Выразим это ур-ние
через параметры:
(1)
Ур-ние
Клайпейрона-Менделеева
Продифференцируем
(2)Воспользуемся
ур-нием Р. Майера
- уравнение
Пуассона
.
Из Ур-ния:
1 ур. адиаб. -
2 ур. адиаб.
3 ур. адиаб.
Адиабата более крута, т.к. при адиабатном сжатии 1,3 увеличения давления газа обусловлено не только уменьшением его объема, но и увеличением температуры
- ур-ние состояния
Работа, совершаемая газом при адиабатном расширении 1,2 меньше, чем при изотермическом. Это объясняется тем, что при адиабатном расширении происходит уменьшением температуры, т.е. охлаждение газа, тогда как при изотермическом процессе температура поддерживается постоянной за счет притока из вне эквивалентного кол-ва теплоты. В связи с этим адиабатный процесс противоположен изотермическому.
27.Процессы: равновесные и неравновесные, обратимые и необратимые
Процесс – переход
с-мы из 1-го равновесного состояния во
2-е, т.е. от 1-х значений параметров
к другим
.
Требованием явл., чтобы конечное и начальное состояния были равновесными.
Равновесный процесс – процесс, состояния из ряда следующих друг за другом равновесных состояний. Равновесным процессом может быть только бесконечный медленный процесс.
Термодинамический процесс назв. обратим, если он может происходить как в прямом, так и в обратном направлении, причем, если он происходит сначала в прямом, потом в обратном направлениях и с-ма возвращается в исходное состояние, то в окружающей среде и в этой с-ме не происходит не каких изменений.
Обратный процесс в широком смысле слова.
Процесс назв. обратным, если возможно осуществить обратный переход через те же промежуточные состояния так, чтобы не осталось никаких изменений в окружающих телах
Обратный процесс в узком смысле слова.
Круговой процесс(цикл). Работа цикла. Термический коэффициент полезного действия.
Круговой процесс(цикл) – процесс, при котором с-ма, пройдя ряд состояний, возвращается в исходное.
ВНТ
Теплота не может сама с собой переходить от менее нагретого к более нагретому.
Невозможен такой периодический процесс ед. результат которого было бы превращение тепла в работу.
КПД идеал. теплов. Машины определяет только температуру теплоотд. и теплоприемника.
Невозможно построить тепловую машину, которая превращала бы работу, теплоту наиб. холодного из имеющихся в с-ме тел.
Вечный двигатель 2-го рода невозможен.
Теорема Карно. Цикл Карно и его КПД для идеального газа.
Т-ма Карно. Из всех периодических действ. тепловых машин, имеющих одинаковые температуры нагревателей и холодильников наиб. КПД обладает обратимые машины, при этом КПД обратимых машин, работающих при одинаковых температурах нагревателей и холодильников равны друг другу и не зависят от конструкции маш-ны.
Цикл Карно состоит из двух изотерм и двух адиабат.
-
приведенное
величина
Т-ма Клаудиса. Сумма приведенных теплот не зависит от пути перехода
