- •Лекция №1
- •1) При давлении рабочего тела больше атмосферного:
- •2) При давлении рабочего тела меньше атмосферного:
- •1) Размерами молекул газа.
- •2) Силами притяжения и отталкивания между молекулами газа.
- •1) Массовыми долями;
- •2) Объемными долями.
- •2) Колебательного движения атомов в самой молекуле;
- •3) Энергии электронов и т.Д.
- •Лекция №2
- •1) Кинетической энергии молекул (поступательного и вращательного движения молекул);
- •Лекция №3
- •1) Если , то и , т.Е. При расширении работа тела положительна, при этом рабочее тело само совершает работу;
- •2) Если же , то и , т. Е. При сжатии работа тела отрицательна; это означает, что не рабочее тело совершает работу, а на его сжатие затрачивается работа извне.
- •Лекция №4
- •Лекция №5
- •Лекция № 8
1) Размерами молекул газа.
2) Силами притяжения и отталкивания между молекулами газа.
Таким образом, чем ниже плотность реального газа, тем он ближе по своим свойствам к идеальному газу.
Уравнение состояния идеального газа вывел в 1834 году французский ученый Эмиль Клапейрон.
Уравнение состояния идеального газа связывает температуру, давление и плотность газа (или, другими словами, рабочего тела):
- для М кг газа:
(1.6)
(1.7)
- для 1кг газа:
(1.8)
где
-
газовая постоянная, которая определяется
по формуле:
(1.9)
где
-
молекулярная масса газа,
;
-
универсальная газовая постоянная,
которая равна:
1.3 Смеси идеальных газов
В термодинамике пользуются понятиями чистого вещества и смеси. Чистое вещество -это вещество, молекулы которого одинаковы. Например, чистые вещества -это вода, азот железо. Смесь состоит из нескольких чистых веществ. Примерами смесей могут служить: воздух, сплавы металлов и т.д.
Рассмотрим в
качестве примера воздух, который, в
грубом приближении, является смесью
кислорода
и азота
.
Состав газовой смеси может быть задан:
1) Массовыми долями;
2) Объемными долями.
Массовая доля- это отношение массы отдельного газа, входящего в смесь, к массе всей смеси:
(1.10)
(1.11)
где
и
-
масса кислорода и масса азота в смеси.
-
масса всей смеси.
В общем виде массовая доля i-го компонента в смеси определяется по формуле:
(1.12)
Объемная доля- это отношение объема отдельного газа, входящего в смесь, к объему всей смеси. На примере кислорода:
(1.13)
(1.14)
где
и
-
объем кислорода и объем азота в смеси.
-
объем всей смеси.
В общем виде объемная доля i-го компонента в смеси определяется по формуле:
(1.15)
Суммы массовых и объемных долей компонентов смеси равны единице:
В общем виде это записывается так:
Плотность смеси
определяется по формулам:
|
Общий вид формулы |
Пример (воздух) |
Если известен массовый состав смеси |
|
|
Если известен объемный состав смеси |
|
|
Газовая постоянная
смеси
определяется по формулам:
|
Общий вид формулы |
Пример (воздух) |
Если известен массовый состав смеси |
|
|
Если известен объемный состав смеси |
|
|
Кажущаяся
молекулярная масса смеси
определяется по формулам:
|
Общий вид формулы |
Пример (воздух) |
Если известен массовый состав смеси |
|
|
Если известен объемный состав смеси |
|
|
Парциальное
давление
(давление отдельного компонента смеси)
определяется по формулам:
|
Общий вид формулы |
Пример (воздух) |
Если известен массовый состав смеси |
|
|
Если известен объемный состав смеси |
|
|
Давление газовой смеси представляет собой сумму парциальных давлений отдельных компонентов смеси (закон Дальтона):
(1.16)
Исходя из уравнения (16) давление воздуха определяется по формуле:

;
;
;
;