Вопрос 2.

• Идеальный газ

• Уравнение состояния

• Закон Дальтона

• Реальные газы

Идеальный газ.

Идеальный газ – газ, молекулы которого рассматриваются как невзаимодействующие друг с другом материальные точки. Близки по свойствам к идеальному газу: гелий и водород.

Уравнение состояния идеального газа.

Соотношения, связывающие параметры состояний тела называются уравнениями состояний этого тела.

- Молярный объем

- Молярная газовая постоянная

Закон Дальтона.

Общее давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений компонентов.

Парциальное давление компонентов в смеси, это давление, которое он оказывает, занимая весь тот объем, что и смесь, при той же температуре.

Вторая форма записи закона:

- Молярная доля -го (итого) компонента в смеси

Реальные газы.

При повышении плотности изменяются свойства газов – они перестают быть идеальными. Простейшим уравнением, которое качественно правильно описывает отличие реального газа от идеального, является уравнение Ван-дер-Ваальса.

-константы, определяемые экспериментально. Характеризуют отклонение реального газа от идеального.

- имеет размерность давления и учитывает притяжение молекул в результате межмолекулярного взаимодействия.

- поправка на собственный объем молекул, учитывающая отталкивание молекул на близком расстоянии.

Уравнение Ван-дер-Ваальса не является универсальным, т.к. параметры для разных газов различны.

К теоретически обоснованным относится вириальное уравнение состояния:

- вириальные коэффициенты.

Уравнение дает достаточно полное описание свойств газа плотного, если использовать большое число членов.

Вопрос 3.

• Внутренняя энергия и энтальпия

• Первый закон термодинамики

Внутренняя энергия и энтальпия.

Внутренняя энергия – энергия, которая связана со всевозможными движениями частиц системы и их взаимодействиями между собой.

Свойства:

1. Всегда положительна

2. Постоянна в изолированной системе

3. Является однозначной функцией состояния

4. Складывается из отдельных видов энергии, которые превращаются друг в друга в строго эквивалентном количестве

H=U+PV – связь внутренней энергии.

Энтальпия H - функция состояния термодинамической системы, равная сумме внутренней энергии и произведения объема на давление:

H=U+PV (H≠0) H=U: P=0 H<U: P<0 H>U: P>0 – для газообразных.

PV – потенциальная энергия всестороннего сжатия. Учитывает воздействие внешней системы на тело.

∆H=H2-H1

Изменение теплосодержания называется тепловым эффектом.

Если тепло увеличивается (H2>H1, ∆H>0), то теплосодержание системы увеличивается, то процесс эндотермический. В противном случае – экзотермический.

∆H®обр – величина, представленная для стандартных условий.

∆H®обр=0 – для чистых компонентов, стабильно существующих при данных условиях.

Первый закон термодинамики (Закон сохранения энергии).

Q=∆U+A

Количество тепла, получаемое системой, равно увеличению ее внутренней энергии и произведенной ею работой. Это не значит, что всегда при сообщении тепла внутренняя энергия системы возрастает.

Может случиться наоборот. Если A>Q, т.е. система совершает работу как за счет получаемого тепла Q, так и за счет запаса внутренней энергии, убыль которой равна .

Нужно также иметь ввиду, что величины Q и A являются алгебраическими (если Q меньше 0, то тепло не получает, а отдает). Из формулы следует, что Q измеряют в тех же единицах, что работу и энергию.