8. Первое начало термодинамики для идеального газа.

Идеальный газ – система, которая подчиняется уравнению Менделеева-Клаперона: и внутренняя энергия системы зависит только от температуры.

Первое начало термодинамики для простого тела: . Для идеального газа:,,,. Получим:

Получили закон Майера: .

Универсальная газовая постоянная .

9. Принцип существования энтропии идеального газа.

Энтропия ,.

Удельная энтропия,.

Полученное выражение называется принципом существования энтропии идеального газа

Энтропия, как и время, всё время возрастает. Только в изолированной системе энтропия может оставаться постоянной.

При давлении и температуреудельная энтропия.

, где - вторая средняя теплоёмкость или логарифмическая теплоёмкость.

Так как, то если энтропия растёт, то есть, то тепло подводится, то есть.

Уравнение, определяющее энтропию:

10. Процессы изменения состояния (изобара, изохора, изотерма и адибата)

Адиабатный процесс - термодинамический процесс изменения состояния системы, при котором отсутствует теплообмен с окружающей средой и в силу обратимости процесса энтропия остается величиной постоянной.

, показатель адиабатического процесса.

EMBED Equation.3

Первое начало термодинамики: . Для идеального газа:и.

Если , то. Так как, то достаточно знать одну из работ, чтобы определить другую. Где «тау» – характеристика расширения или сжатия.

Для идеального газа: .

Изопотенциальный процесс.

Так как , то, следовательно, процесс будет также являться изотермическим.

Для идеального газа:

Первое начало термодинамики: . Если процесс изотермический, то есть, следовательно. Для идеального газа, тогда:

.

Если , то идёт процесс расширения.

Изобарный процесс.

Так как , то.

Для идеального газа:

Первое начало термодинамики: .

Для идеального газа: и

.

Изохорный процесс.

11. Политропа с постоянным показателем.

Политропным процессом с постоянным показателем называется обратимый термодинамический процесс изменения состояния простого тела.

Уравнение политропного процесса с постоянным политропным показателем: , (1)

где - политропный показатель, являющий в рассматриваемом процессе постоянной величиной, которая может иметь любые частные значения - положительные и отрицательные (-  n  +). Физический смысл показателя политропы п определяется после дифференцирования выражения (1)

Тогда:

Это значит, что постоянный показатель политропы определяется соотношением потенциальной и термодинамической работ в элементарном или конечном процессах.

Показателем политропного процесса является линейная зависимость от, то есть:.

1.

2. - истинный показатель политропы.- второй средний показатель политропы.- первый средний показатель политропы.

При этом политропный показатель может принимать значения в пределах от минус бесконечности до плюс бесконечности и оставаться постоянным в течение процесса. Если , то, следовательно, то есть процесс изохорический. Если, то, следовательно, то есть процесс изобарический. Если, то, следовательно. Так как для идеального газа, то.

Если уравнением процесса является уравнение , то в этом процессе, следовательно, то есть процесс изоэнергетический.

Для идеального газа , следовательно, то есть процесс изоэнтальпийный.

, где - показатель адиабаты,- политропный показатель,- показатель изоэнергетического процесса.

Для адиабатического процесса .

Все уравнения для политропного процесса остаются справедливы и для адиабатического процесса, только вместо политропного показателя используют адиабатический показатель.

Для идеального газа и

Характеристика растяжения (сжатия).

- для идеального газа.