Элементы молекулярной физики и термодинамики.




· – определение количества вещества (N0 – число Авогадро).

· – определение молярной массы вещества (m – масса вещества).

· – масса молекулы.

· – число молекул, содержащихся в произвольном количестве вещества.

· – определение абсолютной температуры идеального газа (ИГ).

· p = 2/3 nε; pV = 2/3 Ek; pV = mυ2/3 – основные уравнение молекулярно–кинетической теории идеального газа, где p – давление газа, n – число молекул в единице объема, ε – средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул, V – объем газа, Eк суммарная кинетическая энергия поступательного движения всех молекул газа, m – масса газа, υ – средняя квадратичная скорость молекул.

· pV0 = RT; pV = mRT/M – уравнение Менделеева – Клапейрона, где V0молярный объем, T – температура, R – молярная газовая постоянная, V – объем газа, m – масса газа, m/M = ν – количество вещества, М – молекулярная масса.

· – уравнение состояния ИГ.

· – закон Бойля – Мариотта.

· – закон Гей–Люссака.

· – закон Шарля.

· – объединенный газовый закон.

· р = nĸT ; p = 2/3 nε; p = ρυ2/3; p = mυ2/3V – давление газа, где

k = R/N0 ,k – постоянная Больцмана, N0постоянная Авагадро,

ρ – плотность газа.

· n = N0p/RT; N = N0pV/RT; ρ = Mp/RT; m = MpV/RT – концентрация молекул n , число молекул N.

· ν = m/M; ν = V/V0; ν = n/n0; ν = pV/RT; ν = U/U0; ν = N/N0 – количество вещества ν (моль), где U0внутренняя энергия (1 моль), U – внутренняя энергия ν моль газа.

· V0 = M/ρ; ρ = m/V; v' = V/m; N0 = N/ ; m0 = M/N0; D (1/3)ℓ υ – молярный объем газа V0, плотность газа ρ, удельный объем газа v', m0масса одной молекулы, D – коэффициент диффузии молекул.

· ε =m0υ2/2 = 3/2kT; ε = 3pV0/2N0 – средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы.

· U0 = iRT/2 = εN0; U0 = Mυ2/2; U = mυ2/2; U = iνRT/2 = =εN0ν; U = ipV/2 – внутренняя энергия идеального газа, где i – число степеней свободы.

· – закон распределения молекул ИГ по скоростям. Продифференцировав f(v) по скорости, приравняв к нулю, получим . Откуда при N =, M =, следует с , максимум и кривая смещается вправо , и наоборот. Площадь под кривой При условии T =, i =, N =, с максимум и кривая смещается влево

· – барометричеcкая формула, где – давление на высоте моря, – высота над уровнем моря. Газы с exp При условии Тяжелые молекулы сосредоточены ближе к Земле, легкие – выше над Землей.

· QТ = A; QV = ∆U = ; QР = ∆U + A = –первое начало термодинамики для изотермического, изохорического, изобарического процессов, где Q –количество теплоты, A – работа газа.

· ν A = 0, – изменение внутренней энергии, работа, изменение энтропии при изохорическом процессе.

· ; ν ; ν ; – первый закон термодинамики, работа, изменение внутренней энергии, изменение энтропии при изобарическом процессе.

· – работа ИГ при адиабатическом процессе.

· работа газа при изобарном расширении.

· работа газа при изотермическом расширении.

· ∆Uv = ; ∆Up = – изменение внутренней энергии идеального газа, при постоянном объеме и постоянном давлении.

· , уравнение адиабатического процесса (уравнение Пуассона).

· ; ; ; – энтропия, изменение энтропии при обратимом (об) процессе.

· ; ; ; – энтропия, изменение энтропии при необратимом (н) процессе.

· ,△U = 0, △ – работа, изменение внутренней энергии и изменение энтропии при изотермическом процессе (m =, M =, N =).

· – изменение энтропии при изохорическом (m =, M =, N =) процессе.

· – изменение энтропии при изобарическом (m =, M =, N =) процессе.

· Цикл Карно. Участки: T1 = const , ∆Q = 0 ,

T2 = const , ∆ Q = 0

· Параметры ИГ на участке 1 – 2 : Q > 0 ; A > 0 ; ∆ S > 0 ; T = ; V ↑ ; p ↓ ; U = ; ρ ↓; n ↓; υ = ; ε = ; l ↑; D ↑.

· Параметры ИГ на участке 2 – 3: ∆ Q = 0 ; A > 0 ; ∆ S = 0 ; T ↓ ; V ↑ ; p ↓ ;

U ↓; ρ ↓; n ↓; υ ↓ ; ε ↓ ; l ↑.

· Параметры ИГ на участке 3 – 4 : Q < 0 ; A < 0 ; ∆ S < 0 ; T = ; V ↓ ; p ↑ ;

∆U = ; ρ ↑ ; n ↑ ; υ = ; ε = ; l ↓; D ↓.

· Параметры ИГ на участке 4 – 1 : Q = 0 ; A < 0 ; ∆ S = 0 ; T ↑ ; V ↓ ; p ↑ ; U ↑ ; ρ ↑; n ↑; υ ↑ ; ε ↑ ; l ↓; D↓.

· термический коэффициент полезного действия для кругового процесса.

· термический коэффициент полезного действия цикла Карно.

Теплоемкость

· – определение теплоемкости тела.

· – определение удельной теплоемкости вещества.

· – определение молярной теплоемкости вещества.

· – определение удельных теплот: плавления (кристаллизации), парообразования (конденсации), сгорания топлива.

· – уравнение теплового баланса.

· – уравнение Ван–дер–Ваальса для моля реального газа.

 





©2015-2017 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.

Обратная связь

ТОП 5 активных страниц!