12.Внутренняя энергия, количество теплоты, работа в термодинамике. Первое начало термодинамики, его применение к изопроцессам в идеаль­ном газе.

Внутренняя эн-гия – это кинетическая и потенциальная эн-гия мол-л, из кот. сост. газ.

Кол-во теплоты – мера измен-ия внут. эн-гии ,кот. тело получает при его теплообмене.

Нагр-ние с – удел. теплоемкость;

Кипениe. Q = Lm

Плавление Q =

Горение Q = qm

Работа в термодинамике – изм-ние объема тела, а след-но изм-ние внутр. эн-гии. A = FS; A= p. В изоб. процессе A=

Первый з-н Термодинамики: Кол-во теплоты, даваемое газу, частично идет на изм-ние его внутр. эн-гии и частично на совершение газом работы.

Изохорный процесс.

V-const;

Q=

Изотермический T-const;

Q=A= p

Изобарный P-const;

13. Принцип действия тепловых машин. Тепловые двигатели. Кпд те­пловых двигателей.

Принцип действия тепловых машин.

Можно рассмотреть на примере поршневого двигателя. Двиг-ль сост. из 3 осн. частей: рабочего тела, нагревателя и холодильника.

Рабочее тело получает количество теплоты Q1 от нагревателя, у котор. за счет сгорания топлива или ядерных р-ций поддержив. постоян. высок. темп-ра Т1. Это количество теплоты идет на увеличение внутренней энергии газа и на совершение им работы А1. В результате чего газ, расширяясь, переходит из сос-ния 1 в сос-ние 2, соверш. работу А1.

Для повторного использования двигателя поршень необходимо вернуть в исходное положение.

Цикл Карно – идеальный цикл. Наибольший КПД, как показал можно получить для идеального двигателя в случае, если он работает по циклу Карно (сост. из 2изотермических и 2 адиабатных).

Формулы для расчета КПД:

A- полезная работа

Q1/2- кол-во теплоты нагревателя/холодильника

Макс. КПД

14. Электрический ток в газах. Самостоятельный и несамостоятельный разряд. Плазма. Получение.

В обычных условиях газы явл. изоляторами и становятся проводниками лишь тогда, когда они каким-то образом ионизированы. Ионизаторами могут служить рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи, космические лучи, радиоактивное излучение.

Процесс ионизации газов заключается в том, что под действием ионизаторов от атомов отщепляется один или несколько электронов. В результате чего вместо нейтрального атома возникает положительный ион и электрон. Часть образовавшихся электронов может быть при этом захвачена другими нейтральными атомами, и тогда появляются отрицательно заряженные ионы.

Неионизированный газ – газ явл. изолятором. Ионизированный газ – газ неявл. изолятором и проводящий ток.

Потенциал ионизации – разность потенциалов, которую должен пройти электрон в электрическом поле для того, чтобы приобрести достаточную для работы ионизации энергии.

Самостоятельный разряд - электрический ток в газе, не требующий для своего поддержания действия внеш. ионизатора

Несамостоятельный разряд - электрический ток в газах, существующий при заданной разности потенциалов лишь при наличии внешнего ионизатора.

Плазма – частично ионизированный или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы.

Виды самостоятельного разряда: Тлеющий разряд – наблюдается при пониженных давлениях газа

Искровой разряд – часто наблюдаемы в природе - молния. Молния – разряд между двумя заряженными облаками или между облаком и Землей. Коронный разряд - возникает при нормальном давлении в газе, находящемся в сильно неоднородном электрическом поле (например, около проводов линий высокого напряжения).

Дуговой разряд - разряд, осуществляющуюся при большой плотности тока и сравнительно небольшом напряжении между электродами (порядка нескольких десятков вольт).