Раздел 2. Молекулярная физика и термодинамика.

Тема 2.1. Основы молекулярно-кинетической теории.

Название величины, обозначение	Единица измерения	Формула	Величины, входящие в формулу
Молярная масса, M	кг /моль	M = Mr∙10 ^-3	Mr – относительная молекулярная масса
Масса молекулы, m0	кг		m –масса, кг N – число молекул, ν – количество вещества, моль NA – число Авогадро, NA = 6,02∙10 ^23моль^-1
Количество вещества, ν	моль	ν = ν =
Число молекул, N		N = N = N = ν NA
Давление идеального газа, p	Па	p = nпост р = n kT	n – концентрация молекул, м ^-3 пост - среднее значение энергии поступательного движения одной молекулы, Дж k – постоянная Больцмана, k = 1,38∙10 ^-23 Дж /К T – абсолютная температура, К
Энергия молекул, пост	Дж	пост =
Абсолютная температура, Т	К	T = t + 273	t – температура по шкале Цельсия, ˚С

Название величины, обозначение	Единица измерения	Формула	Величины, входящие в формулу
Уравнение состояния идеального газа, Уравнение Менделеева-Клапейрона для смеси газов		p V = ν R T p V =R T pV = (+) RT pV = p1V1 + p2V2	V – объём, м^3 1 л = 10 ^-3 м^3 R – универсальная газовая постоянная, R = k NA R = 8,31 Дж /(моль∙К) ρ – плотность газа, кг/м^3
Объединённый газовый закон	m = const		нормальные условия: p0 – нормальное атмосферное давление, p0 = 1,013∙10 ^5 Па, T0 – нормальная температура, T0 = 273 К
Изобарный процесс	m = const, p = const
Изохорный процесс	m = const, V = const
Изотермический процесс	m = const, T = const

Тема 2.2. Основы термодинамики.

Название величины, обозначение		Единица измерения	Формула		Величины, входящие в формулу
Первый закон термодинамики			Q = ∆U + A		∆U – изменение внутренней энергии системы, Дж A – работа системы, Дж
Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины			A = Q1 – Q2 max = =		A – механическая работа машины, Дж Q1 – количество теплоты, полученной от нагревателя, Дж Q2 – количество теплоты, отданной холодильнику, Дж T1 – температура нагревателя, К T2–температура холодильника, К
Применение первого закона термодинамики к различным процессам.
Изохорный процесс	V = const			Q = ∆U A = 0
Изобарный процесс	p = const			Q = ∆U + A A = p ∆V =	∆V – изменение объёма, м^3
Изотермический процесс	T = const			∆U = 0 Q = A =
Адиабатный процесс				Q = 0 ∆U + A = 0 A = - ∆U

Изменение внутренней энергии идеального газа.

Название величины, обозначение	Единица измерения	Формула	Величины, входящие в формулу
Изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа ∆U1	Дж	∆U1 = =	m –масса, кг M – молярная масса, кг /моль R – универсальная газовая постоянная, R = 8,31 Дж /(моль∙К) ∆T – изменение температуры, К
Изменение внутренней энергии двухатомного идеального газа ∆U2	Дж	∆U2 = =
Изменение внутренней энергии многоатомного идеального газа ∆Uм	Дж	∆Uм = = 3p ΔV

Тема. 2.3. Агрегатные состояния и фазовые переходы.

Название величины, обозначение	Единица измерения	Формула	Величины, входящие в формулу
Коэффициент полезного действия (КПД) нагревателя		=	Q полезн – полезная теплота, Дж Qвыделен – выделенная теплота, Дж
Уравнение теплового баланса		∑Q отд = ∑Q получ	∑Q отд – сумма отданной теплоты, Дж ∑Q получ - сумма полученной теплоты, Дж
Количества теплоты при сжигании топлива Q	Дж	Q = q m	q – удельная теплота сгорания топлива, Дж/кг
Количества теплоты при теплообмене Q	Дж	Q = c m ∆t Q = c m ∆Т	c – удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙˚С), Дж/(кг∙К), m – масса, кг ∆t – изменение температуры,∙˚С, ∆ t > 0 ∆Т – изменение температуры, К ∆Т > 0 ∆t = ∆Т
Количества теплоты при парообразовании и конденсации Q	Дж	Q = r m	r – удельная теплота парообразования, Дж/кг
Количества теплоты при плавлении и кристаллизации Q	Дж	Q = λ m	λ - удельная теплота плавления, Дж/кг
Абсолютная влажность, ρа	кг/м^3	ρа =	m – масса водяного пара, кг V – объём, м^3
Относительная влажность φ		φ =	ρн - плотность насыщенного пара, кг/м^3