Изохорный и изотермический процесс. Адиабатический. Уравнение Пуассона, адиабата и работа газа в адиабатном процессе.

Изохорныйпроцесс(V=const)диаграмма этого процесса в коор.,P,V изоб ражен прямой || оси ординат. Переход из состоя ния 1-2 представл. собой изохорн. нагревание. Пер еход из сост. 1-2 представл. собой изохор. Нагре вание. Газ над внешними телами не совершает работы. A = PdV = 0 бQ = dU;

dU = Cv dT;бQ = m/MCvdT Изотермический проц есс. Т=const. В корд. PV изотерма изображена гиперболой. A = PdV;PV = (m/M)RT;A= ∫pdV=∫(m/ M)RT dV/V = (m/M)RT lnV2/V1;бQ = dA;Q = A = (m/M)RT ln V2/V1 = (m/M)RT ln P2/P1

Т.к. при изотермич. процессе бQ=dU, т.е. всё кол-во теплоты передан. газу, идёт на совершение им работы против внеш. сил. Чтобы работа расшире ния Т не уменьшилось газу в течении изотермич. процесса необходимо подводить кол-во теплоты эквивалентное внешней работе расширения.

Адиабатный процесс Q = const. это процесс без теплообмена системы с окружающей средой. Из первого начала термодинамики (бQ=dU+бА) для адиабатного процесса бQ = 0

бА = - dU т.е работа может совершаться за счёт изменения внутренней энергии газа. PdV = -(m/M)CvdT; PV = (m/M)RT; PdV + VdP = (m/M)RdT;

R = Cp-Cv; Cp/Cv = g; PdV + VdP = (m/M)RT; dP/P = - g dV/V;ln P2- ln P1 = - g ln V1 – ln V

ln (P1V1) g = ln (P2V2) g(pv)g = const. – ур-е адиабаты. Диагр. адиабатного проц. в координатах PV обоз начена гиперболой, но более крутой чем изотер ма. Это объясняется тем, что при адиабатном сжа тии увеличивается давление обусловленное, не только уменьшением объёма, но и повыш. Т бА = - dUбА = -(m/M)CvdT;A = -(m/M) Cv ∫dT = (m/M) Cv (T1-T2)

Обратимые и необратимые процессы прямой и обратный цикл. Термический КПД для круговых процессов.

Круговые процессы – процесс при котором система, пройдя ряд состояний возвращается в исходное. Прямые и обратные циклы. На диаграм ме процессов цикл изобр. замкнутой кривой. Цик лы можно разбить на процессы расширения и сжа тия. Работа за цикл определяется площадью замк нутой кривой. Если работа за цикл > 0, то цикл назы вается прямым, если меньше нуля – обратный. Термический КПД для кругового процесса. Из пер вого начала термодин. для круг. процесса:бА = dA;

Q=A;Q=Q1-Q2;Q1-кол-вр теплоты пол. системой Q2-кол-во теплоты отдан.с-ме;ɳ=A/Q=(Q1-Q2)/Q1=1-Q2/Q1; ɳ<1Обратимые и необратимые процессы

Обратимый процесс, кот. может проходить как в прямом так и в обратном направлении. Если такой процесс происходит с начала в прям., а затем в обрат. направл. и система возвр. в исходное сост., то в этой системе в окружающих телах ничего не изменится. Всякий процесс, не удовлетворяющий этим условиям называется необратимым. Энтро пия. Приведённое кол-во теплоты – это отношение теплоты полученное в изотермическом процессе к Т теплоотдающего тела.

dP/dT =L/T(V2-V1). Оно определяет метод расчета равновесия 2-ух фаз одного в-ства. P–равновесное давление, L-теплота фазового перехода ,V2-V1 –изменение обьема ,Т -температура перехода.

Анализ экспериментальной диаграммы состояния . --На основании экспериментальной диаграммы состояния можно судить в каком состоянии нахо дится вещество при изменении Р и Т и какие фазо вые переходы будут происходитьФазовые перехды.

Фаза – т.д. равновесное состояние в-ства отличного по физическим с-ствам от других возможных рав новесных состояний этого же в-ства. Фазовый пере ход связан с качественным изменением в-ства—пе реход из одной модификации в другую – углерод, алмаз. Фазовый переход первого рода – переход сопровождающийся погщением или выделением тепла. Фазовый переход 2-го рода не связан с пог лощением или выделением тепла или изменением объема (переход ферромагнитных в-ств Fe или Ni в паромагнитное состояние). (переход Ме и спла вов при Т= -273 ⁰ К характеризуется скачкообразным уменьшением сопротивлением до 0.

Энтропия. Неравенство Клаудиусса. Изменение энтропии.

Энтропия – приведённое кол-во теплоты, сообщаемое телу в любом обрати мом процесс = 0. f бQ/T = 0 подинтегр. выраж. полный дифференциал некоторой ф-ции, кото рая определяется только состоянием системы и не зависит от пути каким система пришла в это сост. Ф-ция сост. дифференциала, которая являетсябQ/T – называется энтропией.Неравен ство Клаузиса. Если система освершает равновесный переход из сост. 1 в 2 DS12 = S2 – S1 = ∫бQ/T=∫(dU + бA)/T = m/M Cv∫dT/T + m/MR∫dV/V = dU = m/M CvT;

бA = m/M RT dV/V = m/M(Cv ln T2/T1 +R ln V2/V1);

Изменение энтропии DSидеального газа при переходе его из состояния 1 в 2 не зависит от вида процесса, а зависит от параметров начального и конечного состояния.Изоэнтропийный процесс – это процесс, протекающий, при постоянной энтропии. Это адиабатный обратимый процесс, для него бQ = 0 ; бS = 0