Молекулярная физика и термодинамика. • Законы идеального газа

• Законы идеального газа:

- изотермический (Т=const), ;

- изобарический (Р=const), ;

- изохорический (V=const), ;

- адиабатический (), , - показатель адиабаты.

• Уравнение состояния идеального газа

,

где - соответственно, масса газа и молярная масса газа, - универсальная газовая const, Т- абсолютная температура;

• Первое начало термодинамики

,

где Q-количество теплоты, ∆U – изменение внутренней энергии, A- работа газа (над газом);

• Применение первого начала к изопроцессам:

- изотермический (Т=const) ∆U=0, ;

- изобарический (Р=const) ,

;

- изохорический (V=const) А=0, ,

- адиабатический () ,

где - удельные теплоемкости при постоянном объёме и давлении, – число степеней свободы молекулы; для одноатомной молекулы

, для двухатомной - , для трёхатомной и многоатомной - .

• Цикл Карно – замкнутый цикл, состоящий из двух изотерм и двух адиабат.

Коэффициент полезного действия цикла Карно

, ,

где - полученная теплота от нагревателя, - теплота, переданная холодильнику, - температура нагревателя, - температура холодильника.