реферат по физике. Реферат по физике на тему "Изучение равновесных и квазиравновесных термодинамических процессов и экспериментальное определение показателя адиабаты воздуха "

• Название: Реферат по физике на тему "Изучение равновесных и квазиравновесных термодинамических процессов и экспериментальное определение показателя адиабаты воздуха "
• Дата: 03.02.2022
• Размер: 1.27 Mb.
• Имя файла: реферат по физике.docx
• Тип: Реферат; #350968
• страница: 3 из 3

= пС_V(Т₂ – T₁); (2.2)
q_V=nC_vT₁/T₂(p_2–p₁) (2.3)

гдеn — количество вещества; р₁ и р₂ — соответственно начальное и конечное давление системы; — молярная теплоемкость при постоянном объеме; T₁ — начальная температура; T₂ — конечная температура.

Изобарический процесс

Если теплота поглощается системойпри постоянном давлении, то в системе соответственно увеличивается энтальпия. Если р = const, то
∆U = qp - А, но ∆U + А = ∆H. Тогда q_p = ∆H (2.4)

Количество теплоты, получаемое системой в этих условиях, может быть вычислено по уравнениям:

q_р = nСр (Т₂ – T₁), (2.5)

q_p =   (V₂ –V₁) (2.6)

где С_р — молярная теплоемкость при постоянном давлении; V₁ и V₂ -соответственно начальный и конечный объем системы.

Работа при изобарическом процессе выражается уравнением:

A=р(V₂ - V₁) (2.7)

Изотермический процесс

Если совершается изотермический процесс, то внутренняя энергия системы при этом не меняется. Вся сообщаемая теплота расходуется на работу по расширению системы.

Если T = сonst, то ∆U = 0, тогда q = A.

Работа изотермического расширения системы может быть вычислена по уравнениям:

А = nRТ -2,3 lg   ; (2.8)

A = nRТ -2,3 lg   (2.9)

Адиабатический процесс

При адиабатическом процессе теплообмен между данной системой и окружающей средой отсутствует, поэтому q = 0. При этом система может совершать работу только за счет убыли внутренней энергии: А = -∆U. Работа в этом случае может быть вычислена по одному из следующих уравнений:

A= пС_v(T₁— T₂), (2.10)

A =   , (2.11)

A =   (T_{1 –} T₂), (2.12)

ϒ =   (2.13)

Связь между давлением, объемом и температурой в начале и конце адиабатического процесса выражается уравнениями:

p₁V₁^ϒ = p₂V₂^ϒ; (2.14)

T₁V₁^ϒ-1 = T₂V₂^ϒ-1; (2.15)

Для одноатомных газов

C_v =   R, а C_p =   R (2.16)

Следовательно,

 = ϒ; ϒ = 1,67 (2.17)

Для двухатомных газов

C_v =   R, a C_p =   R (2.18)

Отсюда

 = ϒ = 1,40 (2.19)


Тепловым эффектом реакции называют теплоту, выделенную или поглощенную в ходе химической реакции, протекающей необратимо при постоянном давлении или постоянном объеме, причем температура исходных веществ (исх) и продуктов реакции (прод) одна и та же. В термодинамике положительной считают ту теплоту, которую подводят к системе (эта теплота поглощается системой), а отрицательной - ту, которую система выделяет. В термохимии приняты обратные обозначения.

епловой эффект химической реакции относят обычно к 1 моль образовавшегося вещества (обр). С этой целью нередко в термохимических уравнениях коэффициенты следует брать дробными.

Из первого закона термодинамики (2.1) следует: q_v = ∆U; q_v = ∆H. Таким образом, тепловой эффект химической реакции при постоянном объеме представляет собой изменение внутренней энергии системы ∆U , а при постоянном давлении — изменение энтальпии ∆H . Разница между∆H и ∆U мала, если реакция идет между жидкими или твердыми веществами. В случае реакций с участием газообразных веществ это различие заметно. Если в реакции участвует п₁ моль, а получается п₂ моль газообразных веществ, то

∆H = ∆U +RT (n₂ — n₁) (2.20)

В термохимии чаще имеют дело с ∆Н.

Основным законом термохимии является закон Гесса (1840) — частный случай первого закона термодинамики: если процесс идет при постоянном давлении или при постоянном объеме, то тепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного состояния реагирующих веществ и не зависит от пути, по которому реакция протекает. Из закона Гесса вытекают следствия:

1. Тепловой эффект химической реакции равен разности между суммой теплот образования получающихся веществ и суммой теплот образования вступающих в реакцию веществ (с учетом их стехио- метрических коэффициентов):

∆Н_реакц = ∑(∆Н_обр)_прод - ∑(∆Н _обр)_исх (2. 21)

2. Тепловой эффект химической реакции равен разности между суммой теплот сгорания (сгор) исходных веществ и суммой теплот сгорания продуктов реакции (с учетом их стехиометрических коэффициентов):

∆Н_реакц = ∑(∆H_сгор)_исх - ∑(∆H_сгор)_прод (2.22)

Величины стандартных теплот образования и теплот сгорания находят в справочниках. Значение закона Гесса состоит в том, что он позволяет определить тепловые эффекты таких реакций, которые или нереализуемы, или не могут быть проведены чисто, т. е. без побочных процессов [2].

При растворении кристаллогидратов наблюдается более низкий тепловой эффект, чем при растворении безводной соли. Разность между теплотой растворения безводной соли ∆H_безв и теплотой растворения ее кристаллогидрата ∆H_кр есть теплота гидратации ∆H_гидр:

∆Н_гидр = ∆Н_безв - ∆Н_кр (2.23)

Что называется показателем адиабаты для идеального газа? Запишите выражение для показателя адиабаты через число степеней свободы молекул

Адиабатным называется процесс, происходящий при условии отсутствия теплообмена. Близким к адиабатному может считаться процесс быстрого расширения или сжатия газа. При этом процессе работа совершается за счет изменения внутренней энергии, т.е.   , поэтому при адиабатном процессе температура понижается. Поскольку при адиабатном сжатии газа температура газа повышается, то давление газа с уменьшением объема растет быстрее, чем при изотермическом процессе.

Процессы теплопередачи самопроизвольно осуществляются только в одном направлении. Всегда передача тепла происходит к более холодному телу. Второй закон термодинамики гласит, что неосуществим термодинамический процесс, в результате которого происходила бы передача тепла от одного тела к другому, более горячему, без каких-либо других изменений. Этот закон исключает создание вечного двигателя второго рода.

Показатель адиабаты.Уравнение состояния имеет вид PVγ = const.,

где γ = Cp /Cv – показатель адиабаты.

Теплоемкость газазависит от условий, при которых тепло …

Если газ нагреть при постоянном давлении P, то его теплоемкость обозначается СV.

Если - при постоянном V, то обозначается Cp.

Это значит, что поля покоящихся и движущихся зарядов, в частности движущихся равномерно и прямолинейно, неравноценны. Если обратиться к классическому принципу относительности, то мы здесь приходим к противоречию. Действительно, рассмотрим две инерциальные системы отсчета К и К0, причем последняя связана с движущимся равномерно и прямолинейно зарядом. Согласно принципу относительности мы уверены в их механическом равноправии. Но кажется сомнительной симметрия систем отсчета К и К0 в отношении электромагнитных явлений, так как в системе отсчета К есть, кроме электрического, еще и магнитное поле. Идея эфира оказалась несостоятельной. Если бы скорость света была относительной и подчинялась классическому закону сложения скоростей, то существовал бы в вакууме свет медленный и быстрый – свет от источников, по-разному движущихся в данной системе отсчета. Но экспериментально известно, что свет распространяется в вакууме с одной скоростью, каковы бы ни были его источники – земные или космические, движущиеся или находящиеся в покое относительно лаборатории. Таким образом, следует признать конечность и абсолютность скорости света. Никогда не удавалось разогнать частицы до световой скорости, несмотря на значительные затраты энергии. Превращение элементарных частиц. Установлено, что суммарная масса системы исходных элементарных частиц не равна суммарной системе новых частиц, образовавшихся после столкновения. Два постулата СТО: принцип относительности и абсолютной скорости.

1. 
   Элементы специальной теории относительности. Постулаты СТО. Конечность и предельность скорости света. Релятивистский закон преобразования скоростей. Пространство – время в СТО.
   

Все инерциальные системы отсчета физически равноправны – любые физические процессы протекают в них одинаково (при одних и тех же начальных условиях). Любая система отсчета, которая движется относительно ИСО равномерно и прямолинейно, так же является инерциальной. ИСО ничем не отличаются друг от друга, они полностью физически тождественны, и какие бы физические опыты ни были поставлены в данной ИСО, они дадут совершенно такие же результаты в любой другой ИСО. Не существует абсолютно покоящейся ИСО или абсолютно равномерно движущейся, речь может идти только о движении и покое относительно другой ИСО.

Основные понятия: событие и ИСО. Событие – физическое явление, происходящее в какой-либо пространственной точке в некоторый момент времени в избранной системе отсчета. Relativity(от англ относительность). Умножив неравенство V' ≤ c на выражение 1 – V/c, положительное т.к. V(v' + V/(1 + v'V/c2))≤c. В левой части этого неравенства стоит величина с размерностью скорости, обладающая следующими свойствами: при v'

т.к Е2 – р2с2 = Е02. р = Еv/с2 (релятивистский импульс) подставим в предыдущее: Е = γmc2 =

= mc2/√(1 – v2/c2). Следовательно формула для релятивистского импульса массовой частицы:

p = γmv = mv/√(1 – v2/c2). Применение новой, более общей физической теории к предметной области, где справедлива менее общая теория, должно дать те же результаты, что и при использовании расчетных соотношений последней. Единой физической реальностью является электромагнитное поле, а не отдельно электр – ое и магнитное поля.