Основы термодинамики

● Средняя кинетическая энергия поступательного движения, приходящаяся на одну степень свободы молекулы,

.

● Средняя энергия молекулы

,

где - число степеней свободы.

● Внутренняя энергия газа

,

где – количества вещества; m – масса газа; μ – молярная масса газа.

● Первое начало термодинамики

,

где Q – количество теплоты, сообщенное системе или отданное ею; - изменение её внутренней энергии; А – работа системы против внешних сил.

● Первое начало термодинамики для малого изменения системы

.

● Молярные теплоемкости газа при постоянном объеме и постоянном давлении

, .

● Уравнение Р. Майера, для 1 моля идеального газа

.

● Изменение внутренней энергии идеального газа

.

● Работа, совершаемая газом при изменении его объема,

.

● Полная работа при изменении объема газа

,

где V₁ и V₂ – соответственно начальный и конечный объемы газа.

● Работа газа:

при изобарном процессе

, или ;

при изотермическом процессе

, или .

● Уравнение адиабатического процесса (уравнение Пуассона)

где - показатель адиабаты.

● Работа в случае адиабатического процесса

или ,

где T₁ , T₂ и V_1, V₂ – соответственно начальные и конечные температура и объем газа.

● Термический коэффициент полезного действия для кругового процесса (цикла)

,

где Q₁ – количество теплоты, полученное системой; Q₂ – количество теплоты, отданное системой; А – работа, совершаемая за цикл.

● Термический коэффициент полезного действия цикла Карно

,

где T₁ – температура нагревателя; T₂ – температура холодильника.

● Изменение энтропии при равновесном переходе из состояния 1 в состояние 2, в переменных Р V

.