Вопросс 29

Закон Гей-Люссака : Закон пропорциональной зависимости объёма газа от абсолютной температуры при постоянном давлении. Гей-Люссак первым продемонстрировал, что закон применим ко всем газам, а также к парам летучих жидкостей при температуре выше точки кипения. Математически он выразил своё открытие так:

где   — объём данного количества газа при температуре 100 °C;   — объём того же газа при 0 °C;   — константа, одинаковая для всех газов при одинаковом давлении.

Изобарный процесс:

 термодинамический процесс, происходящий в системе при постоянном давлении и постоянной массе идеального газа.

Согласно закону Гей-Люссака, при изобарном процессе в идеальном газе .

Работа, совершаемая газом при расширении или сжатии газа, равна  .

Количество теплоты, получаемое или отдаваемое газом, характеризуется изменением энтальпии:  .

Простейшие примеры изобарных процессов — нагревание воды в открытом сосуде, расширение газа в цилиндре со свободно ходящим поршнем. В обоих случаях давление равно атмосферному. Если изобарный процесс происходит настолько медленно, что давление в системе можно считать постоянным и равным внешнему давлению, а температура меняется так медленно, что в каждый момент времени сохраняется термодинамическое равновесие, то изобарный процесс обратим. Для осуществления изобарного процесса к системе надо подводить или отводить теплоту, которая расходуется на работу расширения и изменение внутренней энергии.

Графическое представление изобарного процесса

Вопрос 30

Основные уравнение мкт

, где k является постоянной Больцмана (отношение универсальной газовой постоянной R к числу Авогадро N_A), i — число степеней свободы молекул (  в большинстве задач про идеальные газы, где молекулы предполагаются сферами малого радиуса, физическим аналогом которых могут служить инертные газы), а T - абсолютная температура.

Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление, объём, температура) газовой системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения).

Изохорный процесс

Изохорический или изохорный процесс (от др.-греч. ἴσος «равный» и χώρος «место») — термодинамический процесс, который происходит при постоянном объёме. Для осуществления изохорного процесса в газе или жидкости достаточно нагревать (охлаждать) вещество в сосуде, который не изменяет своего объёма.

Изохорный процесс осуществляется в газах и жидкостях, находящихся в замкнутом сосуде, объем которого не меняется. В этом случае при изменении температуры газа (жидкости) изменяется его давление.

При изохорном процессе газ над внешними телами работы не совершает, не совершается и механической работы, связанной с изменением объема тела, поэтому изменение внутренней энергии тела происходит только за счет поглощения или выделения тепла. В случае изохорного процесса в идеальном газа вся теплота, сообщаемая газу, идет на увеличение его внутренней энергии.

В идеальном газе при изохорном процессе для данной массы газа при постоянном объеме давление газа, в соответствии с законом Шарля, прямо пропорционально температуре. Изохорный процесс можно описать уравнением:

р = р_oaT,

где р — давление газа при абсолютной температуре Т;

р₀ — давление газа при температуре 0^оС;

a — температурный коэффициент объемного расширения газа, равный 1/273 К^-1

графическое представление изохорного процесса

Уравнение изохорного процесса: v = const.

Графически в p-v-диаграмме изохорный процесс изо­бражается линией, параллельной оси давлений Линии изохорного процесса в диаграмме состояния называется изохорой

Связь между параметрами в изохорном процессе подчиняется  закону Шарля

И изохорном процессе вся подведенная теплота расходуется на изменение внутренней энергии тела. Для тела с произвольной массой вещества m имеем:

где cv — средняя массовая изохорная теплоемкость в интервале температур от T1, до Т2.

Вопрос 31

Количество вещества 

физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в веществе. Под структурными единицами понимаются любые частицы, из которых состоит вещество (атомы, молекулы, ионы, электроны или любые другие частицы). Единица измерения количества вещества в СИ — моль. Фактическое количество единиц вещества в 1 моле называется числом Авогадро ( )

 Молярная масса — это масса, которая приходится на один моль данного вещества. Молярная масса вещества может быть получена произведениеммолекулярной массы этого вещества на количество молекул в 1 моле — на число Авогадро. Необходимо отметить, что значение молярной массы вещества определяется его качественным и количественным составом, т.е. зависит от M_r и A_r. Поэтому разные вещества при одинаковом количестве молей имеют различные массы m

Постоянная Авогадро

(число Авогадро) - число структурных элементов (атомов, молекул, ионов или других частиц) в одном моле. Названа в честь А. Авогадро, обозначается  . постоянная Авогадро - одна из фундамнентальных физических констант, существенная для определения многих других физических констант (постоянной Больцмана, постоянной Фарадея и др.)

Закон Авогадро

Его можно сформулировать так: один моль любого газа при одинаковых температуре и давлении занимает один и тот же объем, при нормальных условияхравный 22,41383 л. Эта величина известна как молярный объем газа.

Закон Дальтона

Закон о суммарном давлении смеси газов - Давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений.

Закон о растворимости компонентов газовой смеси - При постоянной температуре растворимость в данной жидкости каждого из компонентов газовой смеси, находящейся над жидкостью, пропорциональна их парциальному давлению.