Газовые смеси.

Воздух: О₂, N₂, CO₂, H₂O, Ar

Возможно три способа задания состава:

1) массовыми долями: g_i

2) объемными долями: r_i

3) мольными долями: ψ_i

Для идеального газа соблюдается тождество: r_i = ψ_i

Закон Дальтона: общее давление смеси равно сумме парциальных давлений компонентов смеси.

Парциальное давление – это давление, которое имел бы газ, если бы занимал весь объем смеси при той же температуре.

- кажущаяся молекулярная масса.

Калорические параметры состояния.

• - внутренняя энергия U, Дж

• удельная u,

• - энтальпия Н, Дж

• удельная R,

• - энтропия S,

• удельная s,

Понятие внутренней энергии связано с рассмотрением закрытой адиабатной системы.

Закрытая система – нет обмена веществом с внешней средой.

Адиабатная система – нет обмена энергией в форме теплоты, допускается обмен энергии в форме работы.

U₂ – U₁ = l_ад

1) газ (неадиабатная)

2) электрическое сопротивление + газ (адиабатная)

Внутренняя энергия является полной энергией для закрытой системы и представляет собой сумму потенциальной энергии сил сцепления и отталкивания и кинетической энергии поступательного, колебательного, вращательного движений частиц.

Понятие внутренней энергии позволило аналитически выразить I закон термодинамики.

Внутренняя энергия – это функция состояния.

Для идеального газа

или U₂ = U₁ – к понятию полного дифференциала.

Обладает свойством аддитивности:

Энтальпия есть полная энергия для открытой системы, аналогично, как внутренняя энергия для закрытой системы.

- для идеального газа

Свойство аддитивности:

Энтропия.

, d –оператор дифференциала

- знак элементарного количества при бесконечно малом изменении параметров.

Теплота и работа не являются функциями состояния, есть характеристики процесса, а потому не могут быть дифференцируемыми.

- для идеального газа

Энтропия есть мера необратимости процесса, это понятие позволило выразить аналитически II закон термодинамики.

Свойства:

- для обратимых процессов

- для необратимых процессов

подвод q – S увеличивается,

отвод q – S уменьшается.

Энтропия и термодинамическая вероятность состояния системы.

Система, выведенная из состояния равновесия, стремится к равновесию, по достижению которого энтропия максимальна.

Уравнение Больцмана:

, - постоянная Больцмана

процесс расширения

процесс сопровождается подводом теплоты

P = const – процесс изобарный

V = const – изохорный процесс