Молекулярная физика и термодинамика

Уравнение Менделеева-Клапейрона:  или                 где

n = m

m

 

– количество

молей, m – масса газа, m – молярная масса (дается в справочных данных), V [м³] – объем, занимаемый газом; p, [Па] – давление газа; T, [К] – температура; если температура измерена в градусах Цельсия t, [⁰С], то T =  t + 273(К).

Первое начало термодинамики: Q = D U +  A, где

Q = c × m × D T

– количество теплоты, с – удельная теплоемкость;

 

– изменение внутренней энергии газа;

А – работа газа над внешними силами. Если график процесса построен в координатах p-V, то работа может быть найдена как площадь фигуры под графиком процесса.

Некоторые процессы в газах:

И зохорный: V = const;   ;

A = 0

Þ Q = D U .

Графики изохорного процесса в различных координатах :

Изобарный: p = const;   ; A =  p (V ₂ - V ₁ ) = nR D T; Q = ∆U + A;   .

Графики изобарного процесса в различных координатах:

Изотермический: Т = const;  ;       ;

Графики изотермического процесса в различных координатах:

Адиабатный процесс происходит без теплообмена Q = 0; D U = - A.

КПД                                                    теплового                                                    двигателя:

 

любого                                                                                                 где А – работа двигателя,

Q_н – тепло, получаемое от нагревателя, Q_х – тепло, отдаваемое холодильнику.