2. Молекулярная физика Читать 0 мин.

2.2. Газовые процессы

Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона) — формула, устанавливающая зависимость между давлением, объёмом и абсолютной температурой идеального газа. Уравнение имеет вид:

pV = $\frac{m}{M}R \cdot T$ , где

p — давление [Па],

V — объём [м3],

R — универсальная газовая постоянная 8,31 [Дж/моль∙К],

T — абсолютная температура [K].

Количество вещества — физическая величина, характеризующая количество атомов или молекул, содержащихся веществе. Единица измерения количества вещества —моль.

υ = $\frac{m}{M}$ , где

υ ― количество вещества [моль],

m — масса [кг],

M — молярная масса [кг/моль].

Изопроцессы— термодинамические процессы, во время которых количество вещества и ещё одна из физических величин — параметров состояния: давление, объём или температура — остаются неизменными.

Изохорический процесс — термодинамический процесс, который происходит при постоянном объёме. Следовательно, объем V не изменяется, и значение давления прямолинейно зависит от температуры.

Для осуществления изохорного процесса в газе или жидкости достаточно нагревать (охлаждать) вещество в сосуде, который не изменяет своего объёма, например, в запаянном сосуде.

Изобарический процесс — термодинамический процесс, происходящий в системе при постоянном давлении и постоянной массе идеального газа. Следовательно, давление р не изменяется, и значение объёма прямолинейно зависит от температуры.

Простейшим примером изобарического процесса может служить нагревание воды в открытом сосуде.

Изотермический процесс — термодинамический процесс, происходящий в физической системе при постоянной температуре. Следовательно, температура Т не меняется, и значение давления обратно пропорционально объему(гипербола).

p = $\frac{vRT}{V}$ = $\frac{const}{V}$ .

График имеет вид гиперболы, поскольку давление обратно пропорционально объему при постоянной температуре.

Рассмотрим две изотермы с одинаковой массой, но разной температурой на pV диаграмме (T1 < T2).

Изотерма с температурой Т2 будет располагаться на диаграмме pV выше, чем изотерма с температурой Т1, как следствие закона pV = vRT. Так как при большем значение температуры значение коэффициента перед V в уравнении p = $\frac{vRT}{V}$ будет больше (vRT2 ˃ vRT1), следовательно, гипербола будет выше.

Теперь рассмотрим две изохоры одной массы, но разного объёма (V2 > V1) на pT диаграмме. Изохора с V1 будет выше V2, аналогично, как следствие закона pV = vRT. Так как при большем значении объема, коэффициент при Т будет меньше $\big( \frac{vR}{V_2} < \frac{vR}{V_1} \big)$ , а следовательно и прямая на диаграмме pT, будет ниже.

Прочитано Отметь, если полностью прочитал текст
Ништяк!

Решено верно

Браво!

Решено верно

Крутяк!

Решено верно

Зачёт!

Решено верно

Чётко!

Решено верно

Бомбезно!

Решено верно

Огонь!

Решено верно

Юхууу!

Решено верно

Отпад!

Решено верно

Шикарно!

Решено верно

Блестяще!

Решено верно

Волшебно!

Решено верно