Уравнение состояния идеального газа. Уравнение состояния идеального газа наз

Уравнение состояния идеального газа наз. уравнение связывающая параметры(P,T,V)

Это уравнение выводится из основного уравнения МКТ:

P=nkT: n=N/V: N-число малекул. P=N/V*kT kN=PV/T: m=const

N=const; PV/T=const; p₁V₁/T₁=P₂V₂/T₂-уравнение Клайперона

Вывод уравн. Менделеева-Клайперона:

PV/T=kT: N=N_A; =m/M; PV/T=kN_A;R-универс. газ. пост.R=kN_A; PV/T=m/M*R; R=8.31Дж/К*моль

 

Частые случаи уравн. состояния идеал. газа

Изопроцессами-наз. газ процессы, при которых один из параметров р,V,T остается постоянным.

а) Изотермический процесс-процесс- изменения состояния газа при постоянной темп.Т=const. В уравн при m=const,M=const; m/M*RT=const.Тогда рV=const или для 2-х сост. p₁V₁₌p₂V₂. Она описывает закон Бойля-Мариотта:при постоянной темп. и неизменной массе газа произведение Р на V есть величина постоян.

P P V

 

T=const

 

 

V T T

Б) Изобарный проц.- процесс изменения сост. газа при постоянном Р

V/T=mR/Mp; mR/Mp=const для М=const и m=const.V/T=const. V₁T₁=V₂T₂

Уравнения опис. зак. Гей-Люссака: V данной массы газа при постоянном Р прямопроп. обсалютной T.

V P P

 

P

 

T T V

В) Изахорный процесс- процесс изменения сост.газа при постянном V

V=const. Из урав. p/T=mR/MV. m=const и M=const.Отношение mR/V=const и P/T=const или p₁/T₁=p₂T₂. Уравнение опис. закон Шарля:

p данной m газа при постоянным V прямопропарцион. обсалютной T.

p p V

 

V

 

T V T

Термодинамический подход к изучению физических процессов

В молекулярной физике широко пользуются двумя метода­ми: молекулярно-кинетическим и термодинамическим. Молекулярно-кинетическая теория качественно объясняет основные свойства тел.

Термодинамика изучает общие свойства тел и различные процессы в них, сопровождающиеся превращениями энергии, на основе законов превращения и сохранения энергии (начал термо­динамики). В термодинамике изучаются тепловые процессы — процес­сы, связанные с изменением температуры тела, а также с изме­нением его агрегатного состояния.

Преимущество термодинамического метода заключается в том, что основан на положениях, выведенных из многолетней человеческой практики. Существенный недостаток термодинами­ческого метода заключается в том, что он, не вскрывая внутрен­него механизма явлений, описывает только, как протекает дан­ный процесс, не выясняя, почему он так протекает.Термодинамический и молекулярно-кинетический методы, применяемые к одним и тем же объектам, дополняют друг друга.

 

Термодинамические параметры состояния тела

В термодинамике имеют дело с термодинамическими систе­мами. Под термодинамической системой подразумевается любое конечных размеров макротело или совокупность макротел. Под макротелом имеется в виду тело, размеры которого велики по сравнению с атомными размерами и которое состоит из огром­ного числа микрочастиц.

Состояние термодинамической системы определяется набором значений термодинамических параметров, т.е. физических вели­чин, характеризующих свойства системы в целом. Некоторые из этих величин, как например, P и T, не приме­нимы к микрочастицам, из которых состоит термодинамическая система. Термодинамические параметры являются макровеличи­нами,либо выражены через другие, непо­средственно измеряемые на опыте величины. Число параметров, определяющих состояние системы, зависит от рода системы и внешних воздействий. Состояние простейших термодинамических систем (однородных газов и жидкостей, не подверженных дейст­вию каких-либо полей) определяется P, V и T.