Функция распределения Больцмана:
n = no exp (- U/kT) , где U – потенциальная энергия частицы; Вгравитационном поле эта функция имеет вид: n=no exp (- mgh/kT) – для частиц массой m, либо n = no exp (- Mgh/RT) –для молекул газа с молярной массой М. Термодинамические свойства и процессы в идеальных газах. «Нулевое» начало термодинамики постулирует равенство температуры во всех частях системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия. I начало термодинамики является обобщением закона сохранения энергии на молекулярные системы: где – бесконечно малое количество теплоты, – элементарная работа, – бесконечно малое изменение внутренней энергии системы. II начало термодинамики накладывает ограничение на процессы. По современной формулировке в изолированной системе возможны лишь процессы, которые сопровождаются неубыванием энтропии: DS£0. Для обратимых процессов изменение энтропии DS= и для таких процессов II начало термодинамики записывается в виде : TdS= . III начало термодинамики (теорема Нернста) сводится к двум утверждениям: 1) при приближении к абсолютному нулю энтропия стремится к определенному конечному пределу (этот предел полагается равным 0); 2) все процессы при абсолютном нуле температур идут без изменения энтропии. Молярная теплоемкостьС – количество теплоты, необходимое для нагревания 1 киломоля вещества на 1К: С = dQ/ dT. Молярная теплоемкость при постоянном объеме Cv= iR/2; при постоянномдавлении: Cp = (i+2) R/2; (соотношение Майера), где i – число степеней свободы молекул – число независимых компонент энергии молекулы в выражении для внутренней энергии газа. Для одноатомной молекулы i=3, двухатомной i=5, состоящей из 3-х и более молекулi=6. Процессы в газах
Коэффициент полезного действия тепловой машины h = А/ Q1 =(Q1 + Q2)/Q1), Q1 – полученное, Q2 <0 – отданное машиной тепло в ходе цикла. Коэффициент полезного действия цикла Карно h = (T1-T2)/T1 Т1 – температура нагревателя, Т2 – температура холодильника. Явления переноса в идеальных газах 1. Среднее число столкновений молекул за время =1сек Z= и средняя длина свободного пробега молекул= , где d – диаметр молекул, n – их число в единице объема, = - среднеарифметическая скорость молекулы: 2. Явление диффузии – перенос количества молекул: In = - D ; где D= /3 – коэффициент диффузии, In - поток молекул 3. Явление теплопроводности – перенос энергии: =- ; где = /3- коэффициент теплопроводности, r - плотность газа. 4. Явление вязкого трения – перенос импульса: = - ; где = /3 - коэффициент динамической вязкости. ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|