4. Внутренняя энергия. Энтальпия.
одноатомный газ имеет 3 степени свободы поступательного движения.
3
степени свободы + 2 степени свободы
вращательного движения.
СО2 – 3 вращательных + 3 поступательных = 6 степеней свободы.
Каждая молекула обладает кинетической энергией поступательного и вращательного движения и при высоких температурах молекула обладает энергией внутримолекулярных колебаний (для ид.газа). При рассмотрении реального газа каждая молекула обладает потенциальной энергией, зависящей от сил притяжения и отталкивания.
Для идеального
газа
Для реального газа
Энтальпия – сумма внутренних энергий термодинамической системы и произведение абсолютного давления на объём.
h = U + pV
,
при р = const
=> что
или
=>
Удельная энтальпия – это теплота сообщаемая единице вещества в изобарном процессе.
Энтальпия через
теплоёмкость
при p
= const
5. 1 Закон тд. Работа расширения или сжатия газа.
- закон сохранения и превращения энергии.
Энергия не исчезает и не берётся ни откуда, она переходит лишь из одного вида в другой. Полная энергия изолированной системы постоянна.
Первый закон термодинамики не отвечает на вопрос в каком направлении при тепло обмене между двумя телами передаётся теплота.
1 закон термодинамики отрицает существование вечного двигателя второго рода.
Теплота g подведённая к телу, в общем случае расходуется на изменение внутренней энергии тела и на совершение работы.
если работа совершается только в виде работы расширения, то
1 закон имеет общую характеристику для любых систем неподвижных, движущихся, потока жидкости или газа.
h – энтальпия, (h = U+P+V), W – скорость потока, Y – высота, lтехн – техническая работа потока.
Работа расширения или сжатия газа
6. Изобарный, адиабатный.
Изобарный процесс.
- уравнение состояния
идеального газа.
При Р=const
получаем
или
,объём
газа пропорционален его температуре.
Изменение S:
Адиабатный процесс.
Это процесс
происходящей без теплообмена с окружающей
средой,
где
-
показатель адиабаты.
Поскольку при адиабатном процессе , энтропия рабочего тела не изменяется
и
на
диаграмме получаем вертикальную прямую.
Теплоёмкость данного процесса равен
0.
7. Изохорный и изотермический.
Изохорный процесс.
или
- уравнение состояния идеального газа.
При
получаем
давление
прямо пропорционально его температуре.
и
ли
т.к.
при
при
т.к.
то
Изотермический процесс.
или
Р и
обратно пропорциональны.
т
.к.
и
зменение
энтропии:
