Изохорический процесс

 

Изохорический процесс происходит при постоянном объеме. Зависимость давления от температуры описывается уравнением:

 

- закон Шарля , (2)

 

который читается: для данной массы газа при постоянном объеме давление газа линейно возрастает с увеличением температуры.

Изобарический процесс

 

Изобарический процесс. Это процесс, происходящий при постоянном давлении, Р= const.

Зависимость объема от температуры описывается законом:

 

- закон Гей-Люсака, (3)

 

который читается: для данной массы газа при постоянном давлении объем газа линейно возрастает с ростом температуры.

Адиабатический процесс

 

Адиабатическим процессом называется процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой (dQ = 0). Он описывается уравнением Пуассона:

 

, (4)

 

где g -постоянная адиабатического процесса. Постоянная адиабатического процесса равна:

. (5)

При адиабатическом процессе изменяются все параметры газа: давление, объем и температура.

 

 

2. Теплоемкость газа

Количество теплоты dQ , сообщенное телу при нагревании, равно

 

,

 

где с - удельная теплоемкость вещества, равная количеству теплоты, сообщаемой единице массы вещества для нагревания ее на один градус.

Помимо удельной теплоемкости вводится понятие мольной теплоемкости. Мольная теплоемкость С - равная количеству теплоты, сообщаемой одному молю вещества для нагревания его на один градус.

Мольная и удельная теплоемкости связаны между собой соотношением:

 

С = m× с, (6)

 

где С - мольная теплоемкость, m - молярная масса.

Газ можно нагревать при постоянном давлении и при постоянном объеме, поэтому для газа вводятся две теплоемкости: изобарическая и изохорическая. Мольная изобарическая и мольная изохорическая теплоемкости газа связаны с соответственными соотношениями:

 

; .

 

Отсюда видно, что отношение мольных теплоемкостей газа равно отношению удельных .

Количество теплоты, сообщенное 1 молю газа при изохорическом процессе, равно:

, (7)

 

а при изобарическом процессе

 

. (8)

 

 

3 Первое начало термодинамики

Количество теплоты dQ , сообщенное термодинамической системе, расходуется на увеличение ее внутренней энергии dU и на работу dA системы против внешних сил.

 

dQ = dU + dA . (9)

 

Внутренняя энергия U- суммарная энергия всех молекул в газе для идеального газа – кинетическая энергия вращательного и поступательного движения. Для одного моля газа определяется выражением

 

. (10)

Работа совершаемая газом равна

 

dA = pdV . (11)

 

где dV- изменение его объема.

 

Применение первого начало термодинамики