3. Тепловой процесс и его свойства

Тепловой процесс (термодинамический процесс) — изменение макроскопического состояния термодинамической системы.

Система, в которой идёт тепловой процесс, называется рабочим телом.

Тепловые процессы можно разделить на равновесные и неравновесные.

Прямой и обратимый процессы:

Обратимый – процесс, при котором система проходит все те же состояния что и в прямом направлении, но в обратном порядке, при этом остаточных изменений в окружающей среде не наблюдается.

Круговые процессы- при которых система из начального состояния проходит ряд последовательных состояний и в него же возвращается.

4. Внутренняя энергия термодинамической системы.

Внутренняя энергия термодинамической системы (обозначается как E или U) — это сумма энергий теплового движения молекул и межмолекулярных взаимодействий.

Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе, то есть, оно зависит только от начального и конечного состояния системы.

5. Теплота и работа термодинамического процесса. Физическая сущность, выражение теплоты и работы через параметры состояния системы. Графическое определение теплоты и работы по диаграммам в координатах P-V и T-S.

Энергия, которую получает или теряет тело в процессе теплообмена с окружающей средой, называется количеством теплоты или просто теплотой.

Термодинамическая работа — способ передачи энергии, связанный с изменением внешних параметров системы. Определяется, как:

Теплота и работа определяются для разных видов процессов по первому закону термодинамики

Q = Δu + l

Для изохорного:

Q=Cv ΔT

Cv - изохорная теплоемкость

L=0

Δu=Cv ΔТ

Для изобарного:

Q=Cp ΔТ = Δi

i - Энтальпия

L=p ΔV

Δu=qV

Для изотермического:

Δu=Cv ΔТ

Q=L

L=RTln(p1/p2)

Для адиабатного

Q=0

L=- Δu

Δu=Cv ΔТ

6. Идеальный газ- газ, молекулы которого представляют собой материальную точку ,а силы взаимодействия между молекулами отсутствуют.

Основные законы идеального газа

1)Бойль-Мариотта

Т=const p1v1=p2v2 pv=const

2)Гей-Люсака

P=const T1/v1=T2/v2 T/v=const

3)Шарль

V=const p1/T1=p2/T2 p/T=const

4)Клапейрон

P1v1/T1=p2v2/T2 pv/T=const

Pv/T=R

R-газовая постоянная

Ro-универсальная газовая постоянная =8,314 Дж/моль К

PV=RT – уравнение состояния идеального газа,уравнение Клапейрона

PV=(m/(мю)) Ro T – основное уравнение состояния идеального газа , уравнение Менделеева- Клапейрона.

7 вопрос

Теплоемкость тела — это физическая  величина, определяемая отношением количества теплоты, поглощенной телом при нагревании, к изменению его температуры:  

Физический смысл  теплоемкости тела:  теплоемкость тела  равна количеству теплоты, поглощенному телом при нагревании или  выделенному при его охлаждении  на 1К.

Так как теплоемкости переменные величины, то различают среднюю и истинную теплоемкости.  Под средней теплоемкостью понимают отношение количества теплоты q, подведенной к единице количества вещества (газа), к изменению его температуры от t1 до t2при условии, что разность температур t2 – t1 является величиной конечной.  Средние массовая, объемная и мольная теплоемкости соответственно обозначаются через cm, cm’ и m. Из определения средней теплоемкости следует, что если температура газа повышается от t1 до t2 то его средняя теплоемкость [кДж/(кг*К)]

Под истинной теплоемкостью понимают теплоемкость газа, соответствующую бесконечно малому изменению температуры газа, соответствующую бесконечно малому изменению температуры dt, т. е.

c = dq/dt,

откуда dq = cdt.

Удельная   теплоемкость  —  это   способность  разных   веществ к поглощению теплоты при их нагревании. Удельная  теплоемкость вещества  определяется  отношением количества теплоты, полученной им при нагревании, к массе вещества и изменению его температуры, если :