Предмет физики. Физика и математика. Роль физики в развитии техники. Структура курса физики. Основные единицы СИ

Страницы работы

6 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

теплоты, сообщенное газу, идёт на приращение внутренней энергии газа и на совершение газом работы над внешними телами.

dA=PdV – работа совершаемая газом при изменении объёма.

DQ=cудmdT;     суд - удельная теплоёмкость

С=Mсуд – молярная теплоемкость газа [Дж/мольК]

A=0 – работа совершаемая газом при изохорическом процессе – dQ=dU

dU=vCvdT – изменение внутренней энергии:  Сv=(i/2)*R

dA=PdV¹0,    dU¹0 – изобарический процесс.

Ср=Сv+R – соотношение Маейра.                     Ср=((i+2)/2)*R

показатель             A=P(V2-V1) – работа совершаемая газом

адиабаты при изобарическом процессе

dU=0 – изотермический процесс.                            dQ=dA

A=Q=vRTln(V2/V1) – работа совершаемая газом при Т=const.

48) Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона.

Адиабатический процесс – это процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой. A=i/2(P1V1-P2V2) – работа совершаемая газом при адиабатическом процессе.

TVg-1=const – уравнение адиабатического процесса в переменных Т и V.

РVg=const – уравнение адиабатического процесса в переменных Р и V.

Tg/Pg-1=const – уравнение адиабатического процесса в переменных Р и T.

P                                T            Т=const            T

T1            T2<T1

T1                T2<T1                           T2

T1          Т=const

T2                               T2

V                                   V                               P

PVg=const                           ТVg-1=const                       ТgPg-1=const

g=Ср/Сv>1

g-1<1                                  Тg=Pg-1

49) Работа газа в адиабатическом процессе.

Изменение температуры , откуда А=-m/μ*Cv(T2-T1)= m/μ*Cv(T1-T2), откуда m/μ*CvT(1- T2/T1), откуда используя уравнение Пуассона 2 получим А=, а т.к. Сv=R / , откуда и получим уравнение для вычисления работы


50) Обратимые и необратимые процессы. Круговые процессы.

Обратимый процесс – это процесс, при котором при возвращении в исходное состояние ни в самой системе, ни в окружающих телах не остаётся никаких изменений. Если такие изменения появляются, то такой процесс называется необратимым.

Процесс, при котором система переходит из состояния 1 в состояние 2, а затем возвращается в исходное состояние 1 через другие промежуточные состояния, называется круговым или циклом.

Тепловая машина представляет собой систему совершающую многократно некоторый круговой процесс или цикл. Её кпд:  h=A/Q1=(Q1-Q2)/Q1

54) Тепловые машины и холодильники. Циклы. Второе начало термодинамики.

Перпетуум мобиле 2-го рода невозможен.

Итоговая работа, соверш. газом против внеш. сил A=A1-A2=Q1-Q2

Эта работа. соверш. засчёт превыш. кол-ва теплоты, получ при расшир. Q1 на кол-во теплоты отданной при сжатии Q2, т.е. Q1-Q2

цикл. такого рода носит название прямого цикла и он при меняется в тепловой машине. В нём раб. в-во, газ или пар получ от нагревателя Q1 и отдаёт холодильнику Q2. Если работа при расширении меньше, чем при сжатии, т.е. А2<A1, то такой цикл обратный.

Он происходит, когда расширение газа происходит при более низкой темпер., чес сжатие. Машина, раб. по обр. циклу наз. холодильной машиной.

51) Цикл Карно и его КПД.

Цикл Карно – это идеальный цикл, который даёт максимальный КПД. Состоит из двух изотерм и двух адиабат. h= (Q1-Q2)/Q1=(Т12)/Т1=                      =(A1-2-A3-4)/A1-2

P    1                                                1-2 – изотермическое расширение Т2;

Q1   2                        2-3 – адиабатическое Dq=0;

3-4 – изотермическое сжатие, Т2;

Dq=0     3       Dq=0         4-1 – адиабатическое Dq=0.

4           Q2     V

A1-2 = RT1ln(v2/v1)=Q1

A2-3=Cv(T1-T2)

A3-4=RT2ln(v3/v4)=Q2

A4-1=Cv(T1-T2)

53) Энтропия и её связь с вероятностью.

Все тепловые процессы являются необратимыми. Должны существовать общие закономерности, указывающие на направление этих процессов. Необходимо ввести количественную характеристику этой особенности, которая смогла бы указывать на направление таких процессов — энтропия. Энтропия — степень упорядоченности системы. Свойства энтропии: 1) энтропия изолированной системы при протекании необратимого процесса возрастает. 2) Энтропия системы, находящейся в равновесном состоянии, максимальна. Термодинамическая вероятность— число пропорциональное количеству физ. различимых микроскопич. состояний, в кот. может быть реализовано данное макроскопич. состояние. S=KlnW— энтропия. Энтропия характеризует степень беспорядочности молекул. При необратимых процессах вероятность с-мы и энтропия возрастают.

 


37) Статистический смысл второго начала термодинамики. Неравенства Клаузиса.

В природе возможны лишь такие процессы, при которых энтропия не изменяется или возрастает. Математически это выражение можно записать ∆S ≥ 0 — неравенство Клаузиса.

42) Изменение энтропии в изопроцессах.

Энтропия – это такая функция состояния,                                               T

дифференциал которой определяется                                 T2      1  2  3

отношением. dS=dQ/T - изменение энтропии.                      T1                  1)адиабатич                                 

2 - изохорич

3 - изобарич

4 - адиабатич

Число различных микросостояний соответствующих данному макросостоянию называется статистическим весом W или термодинамической вероятностью макросостояния. S=k*lnW - энтропия.

Энтропия обладает следующими свойствами: 1) энтропия изолированной системы при протекании необратимого процесса  возрастает; 2) энтропия системы находящейся в равновесии - максимальна. Эти утверждения и составляют содержание II начала т/д: энтропия изолированной системы может только возрастать, либо по достижении максимального значения остаётся постоянной т.е. DS³0.

52) Реальные газы. Уравнение Ван-дер Ваальса.-

Реальный газ - это такой газ, частицы которого обладают собственным объёмам, а так же взаимодействуют друг с другом и поэтому обладают не только кинетической, но и потенциальной энергией.

Уравнение состояния реального газа: (P+Pi)(V+Vi)=νRT

Vi - поправка к V, где i - ¼ часть собственного объёма молекул одного моля.                                                           P

Pi=v2a/V2 - поправка к Р.

Уравнение Ван-дер-Ваальса:

Pкр               K          T>Tкр

V1  V2           V3

K- точка критического равновесия

 


Tкр

Vкр,Pкр,Ткр,- параметры критического                                      Т<Ткр состояния.                                                                       Vкр                V

Найдём параметры критического состояния:

Vкр=3b; Pкр=a/(2+b2); Ткр=8а/27bR

Т>Tкр - идеальный газ;

T<Tкр - реальный газ.

45) Теоретические и опытные изотермы реального газа. Критическое состояние.

Точка, являющаяся пределом, к которому приближаются горизонтальные

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Физика
Тип:
Ответы на экзаменационные билеты
Размер файла:
525 Kb
Скачали:
0