Другие предметы \ Концепции современного естествознания

Курс лекций по концепциям современного естествознания, страница 11

Состояние молекул в веществе характеризуется кинетической энергией и величиной потенциальной ямы.

1) Если кинетическая энергия меньше потенциальной ямы, то они будут находиться в связанном состоянии (это твердое состояние тела)

2) Если Wk > потенциальной ямы (Wп min) – газообразное состояние вещества

3) Если Wk <~ Wп min (не на много меньше)

Опыт Шарля

Абсолютная шкала температур

Модель вещества, в котором отсутствует взаимодействие молекул и размеры молекул пренебрежимо малы. Давление: P=F/S Давление тем больше, чем интенсивнее движение молекул (кинетическая энергия). Давление пропорционально средней кинетической энергии.

Опыт Шарля:

К сосуду с газом мы подсоединяем термометр и манометр, затем нагреваем газ и изучаем влияние давления на температуру. Представим опыт графически:

Подпись: -273
 


T=t0+273

P~<Wk>

P~T               è<Wk>~T

Чем выше температура, тем больше интенсивность движение молекул

Wk =3/2кТ

Первое начало термодинамики

Под внутренней энергией вещества понимается совокупность энергий его молекул (U=∑Wk). Внутренняя энергия идеального газа равна сумме кинетических энергий молекул. Способы изменения внутренней энергии:

1)  С совершением работы (нагревание)

2)  Без совершения работы в результате теплообмена

Теплообмен:

Теплопроводность, конвекция, излучение.

Q = ∆U

Q – количество теплоты

Первое начало термодинамики (в соответствии с двумя способами изменения энергии):

∆U = Q – A è

Q=∆U+A (закон сохранения энергии в термодинамики)

Если процесс, происходящий с газом, осуществляется без теплообмена с окружающей средой, такой процесс называется адиабатический.

 Работа осуществляется за счет внутренней энергии газа (А = -∆U)

Любой процесс, который происходит за время, в течении которого теплообмен не успевает произойти, может считаться адиабатическим.

Работа поршня двигателя может быть посчитана таким образом:

dA = p*dV

Обратимые и необратимые процессы

Если возможно осуществление обратного процесса из конечного состояния 2 в начальное состояние 1 через те же самые промежуточные состояния, через которые осуществлялся прямой процесс из 1 в 2, так чтобы не осталось никаких изменений в окружающей среде, то тогда такой процесс называется обратимым (колебание маятника в условиях отсутствия трения). Также обратимым является адиабатический процесс.

+посмотреть график P от V

График необратимого процесса пройдет ниже, работа в случае обратимого процесса больше, чем работа необратимого процесса (при движении из положения 1 в положение 2)

При возврате в первое состояние Работа необратимого процесса больше, чем работа обратимого процесса.

Если газ в первоначальное состояние возвращается через другие промежуточные состояния, то говорят, что совершается замкнутый процесс или цикл.

Цикл считается обратимым если все процессы, из которых он состоит обратимы.

Скачать файл