Опытные газовые законы

Опытные газовые законы – это законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и Шарля.

Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ)

Основные положения МКТ:

- все тела состоят из мельчайших частиц, атомов и молекул;

- частицы эти находятся в состоянии непрерывного хаотического движения, называемого тепловым;

- между частицами имеются силы притяжения и отталкивания;

- движение каждой частицы подчиняется законам классической механики.

Пар

Пар – это газ при температуре ниже критической. Пар можно превратить в жидкость простым сжатием. Всякий пар – это газ, но не всякий газ есть пар. См. также Критическая температура.

Парциальное давление

Парциальным давлением газа называется давление, которое было бы, если бы этот газ занимал объем, занимаемый смесью газов. См. также Закон Дальтона.

Первое начало термодинамики

Первое начало термодинамики – закон сохранения энергии, записанный в чрезвычайно общей форме, включающий изменение энергии за счет теплообмена. В стандартных обозначениях: ΔQ = ΔU + A – количество теплоты, сообщаемое системе (ΔQ), идет на повышение внутренней энергии системы (ΔU) и на совершение работы (A). Закон сохранения механической энергии – частный случай первого начала термодинамики.

Работа

Работой называется макрофизический способ изменения внутренней энергии системы, сопровождающийся макроскопическим движением. Ср.: Теплообмен. Энергия, которую система получает (или отдает) при этом процессе, называется так же работой (A).

Температура

Температура – физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы. С точки зрения термодинамики температура есть мера отклонения данного тела от состояния термодинамического равновесия с другим телом. Общее определение: температура есть производная от внутренней энергии системы по энтропии. Для идеального газа температура есть мера средней кинетической энергии молекулы.

Тепловые машины

Тепловыми машинами называются устройства для преобразования внутренней энергии в механическую работу. Любая тепловая машина состоит из нагревателя, холодильника и рабочего тела. К тепловым машинам относятся паровые машины, паровые и газовые турбины, двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели и т. д.

Теплоемкость

Теплоемкостью тела (системы) называется количество теплоты, необходимое для нагревания тела (системы) на один кельвин. Если расчет ведется на один килограмм, теплоемкость называется удельной, если на один (кило)моль – (кило)молярной.

Теплопроводность

Теплопроводностью называется процесс выравнивания температур при соприкосновении тел (твердых, жидких или газообразных), имеющих разную температуру. Теплопроводность объясняется переходом энергии от более нагретых к менее нагретым областям при отсутствии (если это газ или жидкость) перемешивания или конвекции. См. также Явления переноса.

Теплообмен

Теплообменом (или теплопередачей) называется микрофизический способ изменения внутренней энергии системы, не связанный с макроскопическим движением. См. также Количество теплоты.

Термодинамика

Термодинамика – наука о самых разнообразных процессах и сопровождающих их энергетических превращениях. Термодинамика относится к области макрофизики, она отвлекается от подразумеваемого молекулярного строения вещества и учитывает лишь поведение системы в целом. Делится на термостатику и собственно термодинамику.

Термодинамическое равновесие

Термодинамическим равновесием называется состояние, при котором макроскопические параметры состояния всюду постоянны и не изменяются с течением времени.

Уравнение Клапейрона-Менделеева

Уравнение Клапейрона-Менделеева – уравнение состояния идеального газа: pV = (m/μ)RT, где p – давление, V – объем, T – температура, m – масса, μ – масса одного киломоля, R = 8,31·10³ Дж/кмоль·K – универсальная газовая постоянная.

Уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) для давления (уравнение Клаузиуса)

Уравнение МКТ для давления имеет вид: p = (1/3)m_on₀v_кв². Здесь m_o – масса одной молекулы, n₀ – концентрация молекул, v_кв – средняя квадратичная скорость.

Уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) для энергии (уравнение Больцмана)

Уравнение МКТ для энергии имеет вид: E_ср = (i/2)kT. Здесь E_ср – средняя кинетическая энергия одной молекулы, T – температура, i – число степеней свободы, k = 1,38·10^-23 Дж/K – постоянная Больцмана.

Уравнение состояния

Уравнением состояния называется уравнение, связывающее параметры состояния. Для идеального газа уравнением состояния является уравнение Клапейрона-Менделеева.

Холодильные машины

Холодильные машины – устройства, отнимающие теплоту от тела с более низкой температурой и передача теплоты телу с более высокой температурой за счет совершения работы. Принцип действия основан на испарении летучих жидкостей (аммиак, фреон) при пониженном давлении. Широко применяются в производстве, науке и технике (пищевая, химическая и металлообрабатывающая промышленность, строительная техника и пр.).

Цикл Карно

Циклом Карно называется цикл, состоящий из двух изотерм и двух адиабат.

КПД цикла Карно зависит только от температур нагревателя (T₁) и холодильника (T₂): η = (T₁ – T₂)/T₁. Этот коэффициент максимальный из всех циклов, осуществляемых с данным нагревателем и холодильником и не зависит от природы рабочего тела.

Электромагнетизм