Formula, lai mainītu gāzes iekšējo enerģiju. Metodes ķermeņa iekšējās enerģijas maiņas metodes

Enerģija ir kopīgs pasākums dažādu formu kustību. Attiecīgi materiāla kustības formas nošķirt enerģijas veidus - mehāniskās, elektriskās, ķīmiskās utt. Jebkurai termodinamiskai sistēmai jebkurā stāvoklī ir kāda enerģijas rezerve, kuru esamību apliecināja R. Clausius (1850) un saņēma iekšējās enerģijas nosaukumu.

Iekšējā enerģija U) ir visu veidu mikropaļļu kustības veidi, kas veido sistēmu, un to mijiedarbības enerģiju savā starpā.

Iekšējā enerģija sastāv no daļiņu, intramulāro un intramolekulāro, rūpniecisko un intracererial mijiedarbības utt.

Intramolekulārās mijiedarbības enerģija, t.I. Molekulas atomu mijiedarbības enerģiju bieži sauc par Ķīmiskā enerģija . Šīs enerģijas maiņa notiek ķīmiskajās transformācijās.

Termodinamiskai analīzei nav jāzina, no kura lietas formas ir iekšējā enerģija.

Iekšējās enerģijas piegāde ir atkarīga tikai no sistēmas stāvokļa. Līdz ar to iekšējo enerģiju var uzskatīt par vienu no to īpašībām šajā valstī ar šādām vērtībām kā spiedienu, temperatūru.

Katra sistēmas stāvokļa atbilst katras īpašības stingri definējai vērtībai.

Ja viendabīgajai sistēmai sākotnējā stāvoklī ir tilpums V 1, spiediens p 1, temperatūra t 1, iekšējā enerģija U 1, specifiska elektrovadītspēja æ 1, utt, un ierobežotajā stāvoklī, šīs īpašības ir attiecīgi vienāds ar v 2, P 2, t 2, u 2, æ 2, utt, pārmaiņas katrā īpašumā, pārslēdzot sistēmu no sākotnējās valsts līdz galīgajam, būs tāds pats, neatkarīgi no tā, kā sistēma pārvietojas no vienas valsts uz citu: the pirmais, otrais vai trešais (rīsi 1.4).

Fig. 1.4 neatkarība no īpašībām sistēmas no ceļa tās pārejas

no parastās valsts uz citu

Tiem. (U 2 - u 1) i \u003d (u 2 - u 1) ii \u003d (u 2 - u 1) III (1.4)

Kur ir I, II, III, uc attēli utt. Norādiet procesa ceļus. Tāpēc, ja sistēma no sākotnējās valsts (1) galīgajā (2) pārslēgsies uz vienu ceļu, un no fināla sākumā - uz otru ceļu, ti. Tiek veikts apļveida process (cikls), izmaiņas katras sistēmas īpašības būs nulle.

Tādējādi sistēmas statusa funkcijas izmaiņas nav atkarīgas no procesa ceļa, un tas ir atkarīgs tikai no sistēmas sākotnējās un gala stāvokļiem. Bezgalīgi nelielas sistēmas īpašību maiņa parasti ir diferenciāla zīme D. Piemēram, DU ir bezgalīga neliela iekšējā enerģijas maiņa utt.

Enerģijas apmaiņas veidlapa

Saskaņā ar dažādiem materiālu un dažāda veida enerģijas veidiem ir dažādi enerģētikas veidi (enerģijas pārraide) - mijiedarbības formas. Termodinamika pārbauda divus enerģijas apmaiņas veidus starp sistēmu un vidi. Tas ir darbs un siltums.

Darbu.Visbiežāk vizuālā forma Energy Exchange ir mehānisks darbs, kas atbilst mehāniskajai formai. To ražo, kad ķermenis tiek pārvietots uz mehāniskās izturības iedarbību. Saskaņā ar citām vielas kustības veidiem atšķirt citus darba veidus: elektriskās, ķīmiskās utt. Darbs ir pasūtīta, organizētas kustības nosūtīšanas veids, jo, veicot ķermeni, ķermeņa daļiņas pārvietojas vienā virzienā. Piemēram, veicot darbu, paplašinot gāzi. Gāzes molekulas cilindrā zem virzuļa atrodas haotiskā, nesakārtotā kustībā. Kad gāze sāk kustēties virzuļa, tas ir, lai veiktu mehānisku darbu, organizēta kustība tiks uzlikta par neparastu kustību gāzes molekulu: visas molekulas saņem zināmu pārvietošanu virzienā kustības virzuļa kustības. Elektriskais darbs ir saistīts arī ar organizēto kustību noteiktā korekciju daļiņu virzienā.

Tā kā darbs ir transmisīvās enerģijas mērs, tā summu mēra tajā pašā vienībās kā enerģija.

Sildīt. Par enerģijas apmaiņas formu, kas atbilst haotiskajai kustībai mikropaļļu, kas veido sistēmu, tiek saukts par siltuma apmaiņaun tiek saukts par siltuma apmaiņas nosūtīto enerģijas daudzumu sildīt.

Siltumapmaiņa nav saistīta ar izmaiņām pozīcijā struktūrām, kas veido termodinamisko sistēmu, un tas sastāv tiešu enerģijas pārraidi molekulas viena ķermeņa ar molekulām otru kontaktu laikā.

P izolētais kuģis (sistēma) ir atdalīta divās daļās ar siltumizolācijas nodalījumu AV (1.5. Att.). Pieņemsim, ka abās trauka daļās ir gāze.

Fig. 1.5. Uz siltuma jēdzienu

Kuģa kreisajā pusē gāzes temperatūra T 1, un labajā pusē 2. Ja t 1\u003e t 2, tad vidējā kinētiskā enerģija ( ) Gāzes molekulas kuģa kreisajā pusē būs vairāk vidējā kinētiskā enerģija ( ) Kuģa labajā pusē.

Tā rezultātā nepārtraukti sadursmes molekulu par nodalījumu kreisajā pusē kuģa, nodalījuma molekulas tiek pārraidītas. Gāzes molekulas, kas atrodas kuģa labajā pusē, saskaroties nodalījumā, iegūs kādu daļu no enerģijas no tās molekulām.

Šo sadursmju rezultātā samazinās molekulu kinētiskā enerģija kuģa kreisajā pusē un labajā pusē; Temperatūra T 1 un T 2 tiks saskaņota.

Tā kā siltums ir mērīšanas enerģija, tā skaitu mēra tajā pašā vienībā, kas enerģijai. Tādējādi siltuma apmaiņa un darbs ir enerģijas apmaiņas formas, un siltuma daudzums un darbības apjoms ir transmisīvās enerģijas pasākumi. Atšķirība starp tām ir tā, ka siltums ir mikrofizikālās, nesakārtotās daļiņas kustības (un, attiecīgi, šīs kustības enerģijas) maršruta pārraides veids), un darbs ir pasūtītā enerģijas nodošanas veids, organizēta materiāla kustība .

Dažreiz viņi saka: siltums (vai darbs) tiek piegādāts vai izņemts no sistēmas, un jāsaprot, ka tas ir jāsniedz, un siltums un darbs tiek dots, un enerģija, tāpēc nav nepieciešams izmantot šāda veida izteiksmes kā "siltumapgāde" vai "siltums satur".

Tā kā sistēmas enerģētikas apmaiņas forma (mijiedarbības formas) ar vidi, siltumu un darbu nevar saistīt ar jebkuru konkrētu sistēmas stāvokli, tās nevar būt tās īpašības, un tāpēc tās stāvokļa funkcijas. Tas nozīmē, ka, ja sistēma iet no sākotnējās valsts (1) līdz galīgajam (2) dažādiem ceļiem, siltumam un darbam būs atšķirīgas vērtības dažādiem pārejas ceļiem (1.6. Att.)

Galīgo siltuma un darba apjomu apzīmē ar Q un A, un bezgalīgi nelielas vērtības atbilstoši ΔQ un ΔA. ΔQ un δa vērtības, atšķirībā no DU, nav pilnīgs diferencēts, jo Q un A nav statusa funkcijas.

Kad procesa process ir iepriekš noteikts, darbs un siltums iegūs sistēmas statusa funkciju īpašības, t.i. To skaitliskās vērtības nosaka tikai sistēmas sākotnējās un gala stāvokļi.

Visbiežāk uzdotie jautājumi

Vai ir iespējams drukāt uz parauga sniegto dokumentu? Atbildēt Jā, iespējams. Nosūtiet mūsu e-pasta adreses skenēšanas kopiju vai labas kvalitātes fotoattēlu, un mēs veiksim nepieciešamo dublikātu.

Kāda veida maksājumu jūs lietojat? Atbildēt Jūs varat maksāt par dokumentu saņēmēja saņemšanas laikā pēc tam, kad pārbaudes pareizību pildījumu un kvalitāti diploma. To var izdarīt arī pasta uzņēmumu birojā, kas piedāvā skaidru naudu par piegādes pakalpojumiem.
Visi dokumentu piegādes noteikumi ir rakstīti sadaļā "Maksājums un piegāde". Arī gatavi uzklausīt savus ieteikumus saskaņā ar piegādes noteikumiem un dokumenta maksājumiem.

Vai es varu būt pārliecināts, ka pēc pasūtījuma izvietošanas jūs nepazūdat ar savu naudu? Atbildēt Diplomu veidošanās jomā mums ir pietiekami daudz ilgtermiņa pieredzes. Mums ir vairākas vietnes, kas tiek pastāvīgi atjaunināti. Mūsu speciālisti darbojas dažādās valsts daļās, kas ražo vairāk nekā 10 dienas dienā. Darba gadu gaitā mūsu dokumenti palīdzēja daudziem cilvēkiem atrisināt nodarbinātības problēmas vai doties uz augstāku darba samaksu. Mēs nopelnām uzticību un atzinību starp klientiem, tāpēc mums absolūti nav iemeslu nākt līdzīgi. Turklāt, tas ir vienkārši neiespējami darīt fiziski: jūs maksājat savu pasūtījumu brīdī saņemšanas no tā rokā, nav priekšapmaksa.

Vai es varu pasūtīt diplomu jebkurai universitātei? Atbildēt Kopumā jā. Mēs strādājam šajā jomā gandrīz 12 gadus. Šajā laikā tika izveidota gandrīz pilnīga bāze par gandrīz visām valsts universitātēm un dažādiem emitēšanas gadiem. Viss, kas Jums nepieciešams, ir izvēlēties universitāti, specialitāti, dokumentu un aizpildīt pasūtījuma veidlapu.

Ko darīt, ja dokumentā atrodat kļūdas un kļūdas? Atbildēt Dokumenta saņemšana no mūsu kurjera vai pasta kompānijas, mēs iesakām rūpīgi pārbaudīt visas detaļas. Ja tiks konstatēta kļūda, kļūda vai neprecizitāte, jums ir tiesības uzņemt diplomu, kamēr jums ir nepieciešams norādīt konstatētos trūkumus kurjers vai rakstiski, nosūtot vēstuli uz e-pastu.
Pēc iespējas īsākā laikā mēs noteiksim dokumentu un nosūtīt uz norādīto adresi. Protams, sūtījumu maksās mūsu uzņēmums.
Lai izvairītos no šādiem pārpratumiem, pirms aizpildot sākotnējo formu, mēs nosūtām izkārtojumu nākotnes dokumentu klientam klientam, lai pārbaudītu un apstiprinātu galīgo iespēju. Pirms nosūtot dokumentu ar kurjeru vai pa pastu, mēs arī sniedzam papildu fotoattēlus un videoklipus (tostarp ultravioletā luminiscencē), lai jums būtu vizuāla ideja par to, kas galu galā iegūs.

Kas ir jādara, lai pasūtītu diplomu savā uzņēmumā? Atbildēt Lai pasūtītu dokumentu (sertifikātu, diplomu, akadēmisko atsauci utt.), Jums ir jāaizpilda tiešsaistes pasūtījuma veidlapa mūsu mājas lapā vai jāpārbauda jūsu e-pasta adrese, lai mēs nosūtītu jums formu pieteikuma veidlapu, kuru vēlaties aizpildīt un nosūtīt Atgriezieties pie mums.
Ja jūs nezināt, ko norādīt jebkurā pasūtījuma veidlapas / aptaujas jomā, atstājiet tos tukšus. Visa trūkstošā informācija, ko mēs izšķiramos tālruņa režīmā.

Jaunākie pārskati

Torywild:

Es nolēmu iegādāties diplomu savā uzņēmumā, kad es pārcēlos uz citu pilsētu, un manas lietas nevarēja atrast savu diplomu. Bez tā es neņemšu mani par labu augstu maksājumu darbu. Jūsu konsultants apliecināja, ka šī informācija netika izpausta, un neviens no dokumenta neatšķiras no oriģināla. Šaubas neatstāja, bet man bija jāizmanto iespēja. Man tas patika, ka priekšapmaksa nav nepieciešama. Kopumā viņš saņēma diplomu laikā un nav maldinājis mani. Paldies!

Oksana Ivanovna:

Kad mans diploms tika nozagts, es biju briesmīgi apbēdināts. Galu galā, es šobrīd tikko atlaisīju, un tagad tas ir gandrīz neiespējami atrast labu darbu bez diploma par augstāko izglītību. Par laimi, kaimiņš ierosināja sazināties ar jūsu organizāciju. Sākumā es reaģēju ar neuzticību, bet es nolēmu riskēt. To sauc par uzņēmuma vadītāju, paskaidroja viņa situāciju. Un es biju laimīgs! Visi darīja nekavējoties, un pats galvenais, viņi apsolīja neizpaust savu noslēpumu. Es biju noraizējies, lai es vēlāk nesaņemtu faktu, pērkot diplomu.

Masha Kutynkov:

Paldies par darbu! Pasūtīja 1991. gada diplomu. Kad dokumenti sāka paaugstināt, izrādījās, ka pieredze ir maza, nepieciešama papīra apstiprinoša izglītība. Man nebija tā, un boss to zināja, un viņš pats ieteica jūsu uzņēmumam (skat, darbiniekam es neesmu tā). Dokumentā viņa norādīja uz mani uz detaļām - viņi saka, kādos gados viņi izmanto tušu vai tinti, paraksts par parakstu utt. Paldies par rūpību un kvalitāti!

Lenok:

Izlasot stāstus par apkaunojošiem darbiniekiem, kuriem ir diplomi, tiek drukāti uz krāsu printeri, es devos uz dokumentu dokumentiem universitātē. Diemžēl, nav budžeta, mācīties naudu un maksāt sesijas nu nē, man bija riskēt. Lai gan es esmu ļoti priecīgs, ka es iepazinies ar jūsu uzņēmumu. Lai gan es neesmu nolīgts ar savu diplomu, ņemot vērā praktiskā bloka ne-mīlestību, tas nav jūsu vaina. Kā atrast jaunu vietu - nekavējoties jums nekavējoties!

Jerry Terry:

Skatoties savu kolēģi no darba viltus diplomu, lidoja ar to, kādu apjukumu bija briesmīgi sekoja viņa piemērs. Ja tas nebūtu par Kuma, kurš pasūtīja jūs - nebūtu risks. Viņa apliecināja, ka viss ir gluds šeit, un mans uzvārds būs visur, kur tas ir nepieciešams. Par visu par visu, kas man bija 4 dienas. Paldies par ātrumu - man izdevās 3, arī izdevās samazināt viltotu dokumentu metodes, bet jūsu veidlapa nav piemērota viltotai, tas nozīmē, ka tas būs oriģināls.

Andrejs:

Es nekad neesmu domājis, ka jums būtu jāiegādājas diploms. Meita pēc skolas devās uz Poliju, lai nopelnītu naudu, kad viņš atgriezās pēc 5 gadiem, gribēja iegūt apģērbu dizaineri vietējā modes namā. Bez diploma, neviens nevēlējās viņu uzņemt darbu. Es sapratu, ka, ja es nevarēju saņemt šo darbu, es atkal atstāju. Vakarā fascinēja internetā, un no rīta ar dokumentiem, meita jau bija birojā. Nedēļu vēlāk tika pieņemts diploms, un viņa beidzot palika savā pilsētā sveiciena stāvoklī. Nevar iedomāties, kā es esmu pateicīgs jums!

kur C V.- gāzes siltuma jauda nemainīgā apjomā.

2. Isobarisks process notiek pastāvīgā spiedienā r\u003d const.

Pirmais likums termodinamikas izobarisko procesu, ir rakstīts šādi:

(10)

tiem. Visi dalībnieki tiek saglabāti.

Šajā gadījumā siltuma daudzums, kas nepieciešams, lai siltinātu gāzi, ir tā

kur Ar R. - gāzes siltuma jauda nemainīgā spiedienā.

Ņemot vērā, ka gāzes iekšējās enerģijas izmaiņas aprēķina pēc formulas (9), un darbu var atrast no MendeLeev-klapairona vienādojuma:

first Termodinamikas likumu var pārrakstīt formā:

(13)

No pēdējās izteiksmes ir savienojums molārā siltuma jaudu Ar R. un C V.

kur r \u003d 8,31 j / (mol × k) ir universāla gāzes konstante.

No vienādojuma (14), ko sauc par Mayara vienādojumu, to var redzēt, ka Ar R. > C v.

Svarīgāks Ar R.salīdzinājumā ar C V.to izskaidro fakts, ka apkurei 1 lūdzot gāzi uz 1 līdz nemainīgam spiedienam, ir nepieciešams panākt vairāk siltuma nekā apkurei nemainīgā apjomā, jo jāveic daļa no siltuma izobāra apsildes laikā.

3. Izotermiskais process notiek pastāvīgā temperatūrā T. \u003d const.

Pirmais thermodinamikas likums izotermiskajam procesam ir rakstīts šādi:

tiem. Viss siltums, kas piegādāts gāzei, ir tikai uz darba komisijas, jo iekšējās enerģijas izmaiņas temperatūras noturības dēļ ir nulle.

(16)

Siltuma jauda izotermiskajā procesā ir vienāds ar Ar T. = ¥.

Gāzu siltuma ietilpības savienojums ar tās molekulu brīvības pakāpēm

Saskaņā ar klasisko teoriju gāzes siltuma jaudu, molar siltuma jaudu gāzu Ar R. un C V. var noteikt, ja ir zināms brīvības līmeņu skaits i. Šīs sugas molekulas. Saskaņā ar brīvības pakāpes skaitu neatkarīgo koordinātu skaits, kas jānorāda, lai pilnībā noteiktu ķermeņa vai ķermeņa daļiņu stāvokli kosmosā. Atomu gāzes, kuru molekulas sastāv no viena atoma (Argons, hēlijs), katras molekulas kustību apraksta trīs neatkarīgas koordinātas. x., y., z.Tas ir, katrai molekulai ir trīs brīvības pakāpes.

Dubultā gāzes molekula (ūdeņraža, slāpekļa, skābekļa, oglekļa monoksīda uc) piemīt piecas brīvības pakāpes, jo Papildus trim tulkošanas kustībām, tas var veikt vēl divas rotācijas kustības apkārt

divas savstarpēji perpendikulāri asis, kas veido taisnu leņķi ar līniju, kas savieno abus atomus. Ja attālums starp atomiem diatomiskā molekulā var mainīties (kvazis-eyed molekulu), ti.e. Atomi veic svārstību kustību, tad šādai molekulai ir seši brīvības pakāpe. Trīs brīvības pakāpes atbilst progresīvajai, divām rotācijas un vienam - molekulas atomu svārstībām.

Trehatomic gāzes molekulas (ja trīs atomu centri neatrodas vienā taisnā līnijā), un poliātomiskās gāzes ir seši brīvības pakāpes: trīs no tiem pieder uz priekšu kustību un trīs līdz rotācijas kustībai.

Klasiskā siltuma jaudas teorija ir likums par vienotu enerģijas sadali brīvības pakāpēs, kas ļauj noteikt vidējo enerģijas vērtību vienu molekulu.

Viena butomiskās ideālās gāzes molekulas pakāpeniskas kustības vidējā kinētiskā enerģija ir proporcionāla tās absolūtajai temperatūrai.

(17)

No šejienes no tā izriet, tas ir enerģija, kas nāk uz vienu pakāpi progresīvās kustības ir vienāda ar. Līdz ar to molekulu piemīt i. Brīvības pakāpes, ir enerģija

kur ir Boltzmann konstante (\u003d 1,38 × 10 -23 j / k).

Tad iekšējā enerģija viena mola perfektu gāzi būs

, (18)

kur N A. - molekulu skaits ideāla gāzes mola.

Atšķirt šo izteiksmi temperatūrā, mēs iegūstam perfektas gāzes molārā siltuma jaudu nemainīgā apjomā

(19)

Vērtības aizvietošana C V. Mayer vienādojumā (8), mēs atrodam izteiksmi molāram siltuma jaudu Ar R.

(20)

Dažos gadījumos ir jāzina siltuma ietilpības attiecība Ar R. un C V.kas būs

No formulām (11) un (12) var redzēt, ka saskaņā ar klasisko teoriju siltuma jauda nedrīkst būt atkarīga no temperatūras.

Adiabat process

Adiabatat sauc par gāzes stāvokļa mainīšanas procesu, kas notiek bez siltuma apmaiņas ar vidi. Jebkurš, ātri noplūdes process Gazā, gandrīz Adiabathen. Adiabātiskais process notiek iekšdedzes dzinējos, saldēšanas utt.

Adiabātiskā procesā pirmais termodinamikas sākuma vienādojums veido:

Par vienu lūgšanas gāzi, jūs varat ierakstīt

Tādējādi ar adiabātisku procesu darbu var veikt tikai, mainot sistēmas iekšējās enerģijas krājumus. Līdz ar to ar adiabātisku paplašināšanos gāzes temperatūrai jāsamazina ( dt. < 0), а при адиабатном сжатии температура должна повышаться (dt. \u003e 0). Ar adiabate kompresiju - paplašinājums maina visus gāzes stāvokļa parametrus ( r, V., T.). Gāzes temperatūras paaugstināšanās adiabatic kompresijas laikā notiek sakarā ar to, ka darbs, kas pavadīts no ārpuses, lai saspiestu gāzi, ir pilnībā palielināt iekšējo enerģiju.

Aizstāšana vienādojumā (23) Vērtība no MendeNeev vienādojuma - Klapairona un dalot mainīgos lielumus, kas raksta to kā

vai , (24)

Integrējot un potenciācijas izteiksmi (24), mēs saņemam:

Vienādojumi (25) ir adiabātiskā procesa vienādojumi un ko sauc par Poisson vienādojumiem. Kopš adiabat pakāpes rādītāja, adiabātiskā procesa līkne (adiabat) ir vēsāks nekā izotermisks.

Uzstādīšanas un mērīšanas metodes apraksts

Lai noteiktu siltumenerģijas jaudas attiecību, tiek izmantota metode, kas balstīta uz adiabatic gāzes izplešanos.

Gaiss, kas atrodas kuģī, konsekventi šķērso trīs valstis (1. att.). Pirmo valsti raksturo parametri p 1 v 1 t 1. Otro gāzes stāvokli nosaka parametri p 2 v 2 t 2. Trešā valsts atbilst parametriem p3 v 2 t 1. No pirmā līdz otrajai valstij gāze iet ar adiabātisku paplašināšanos. No otrās gāzes trešās valsts iet izohorno.

Adiabātiskā procesā 1-2, spiediens un apjoms gāzes gar Poisson vienādojumu ir saistīti ar šādiem rādītājiem:

Tādēļ gāzes sākotnējo un galīgo stāvokli raksturo tāda pati temperatūra, pamatojoties uz Boyle-mariott likumu, mēs saņemam

Risināt vienādojumus (26) un (27) attiecībā pret, mēs saņemam

(28)

Fig. viens

Kā spiediens p 1., p 2., p3. nedaudz atšķiras viens no otra, ar aptuvenu aprēķinu par logaritmu atšķirību formulā (28) var aizstāt ar pašiem skaitļu atšķirībām

Eksperimentā veica spiedienu p 2. vienāds ar atmosfēras un spiedienu p 1. un p3. pārsniegt atmosfēras spiedienu p 2. Vērtības, ko nosaka spiediena mērītājs šķidruma pīlāru augstums h 1. un h 2. attiecīgi. Ņemot vērā šo formulu (29), lai aprēķinātu vērtību

Mērīšanas iekārta, lai noteiktu, sastāv no stikla cilindra ar lielu tvertni 1, celtnis 3, atvērts šķidruma spiediena mērītājs 4 un manuālu injekcijas sūkni 2 (2. att.).

Ja gaiss tiek sūknēts balonā ar atvērtu celtni 3, tad tā spiediens cilindrā ir palielināts un kļūst par augstāku atmosfēras pēc lieluma h 1.norādīts manometrs. Process ir 1-2 (sk. 1. attēlu) tiek veikta, atverot celtni 3, lai cilindrs spiediens ir vienāds ar atmosfēras. Tad ir process izohorisks apkures 2-3, kā rezultātā spiediens palielinās un pārsniedz atmosfēras h 2..

Darba veikšanas kārtība

1. Atveriet celtni 3.

2. Sūknis 2 tiek injicēts balonā, un celtnis 3 ir atvienots no uzstādīšanas. (Lai izvairītos no šķidruma emisijas no spiediena mērītājs, jāveic 2-3 svārstības).

3. Pēc temperatūras cilindra kļūst vienāda ar apkārtējās vides temperatūru (spiediens cilindrā vairs mainīsies); Skaitīt atšķirību šķidruma līmeņos spiediena mērījumā h 1. (Noņemiet liecību

nometrs labajā un kreisajā ceļā L 1. un L 2., ņemiet to summu vai atšķirību atkarībā no nulles atskaites stāvokļa).

4. Pacēlāja atvēršana 3 dod gaisu cilindrā, ātri, un, tāpēc, tas ir adopāli, līdz spiediena izlīdzināšana cilindrā ar atmosfēras spiedienu. Crane 3 ir slēgta brīdī, kad skaņa rodas, kad gaisa izeja vai brīdī, kad šķidruma līmenis abos ceļos ir vienādi.

5. Tiklīdz gāze, kas atdzesēta adiabatic paplašināšanās laikā, tiek uzsildīta līdz istabas temperatūrai (apmēram 2-3 minūtes pēc pacēlāja aizvēršanas 3), atspoguļo spiediena mērītāja liecību L 3. un L 4. Un atrast h 2..

6. Vērtību aprēķina pēc formulas (30).

7. Pieredze atkārtojiet vismaz desmit reizes ar dažādiem gaisa spiediena (vērtības) h 1.).

Mērījumu rezultātu apstrāde

1. Mērījumu un aprēķinu rezultāti ir rakstīti tabulā.

Vērtības L 1., L 2., L 3., L 4., h 1., h 2. Mēra milimetros no šķidruma pīlāriem, kas ielej spiediena mērītāju.

2. Vidējā vērtība tiek aprēķināta.



Līdzsvara un ne-līdzsvara gāzes stāvoklis

Valsts sistēmas gāze var būt līdzsvars vai nonequilibrium. Līdzsvars tiek uzskatīts par valsts, kurā gāzes parametri ( p, v, t) paliek nemainīgs uz ilgu laiku, līdz jebkura ārējā ietekme ieturēs sistēmu no šīs valsts (Tiek pieņemts, ka trūkst masas, karstuma utt.).
Līdzsvara stāvokļa piemērs var kalpot kā ūdens un tvaika sistēma, kas ievietots slēgtā termiski izolētā traukā.

Līdzsvara sistēma ir arī gāze, kas atrodas siltumizolētā cilindrā zem virzuļa, uz kuru pastāvīgie spēki darbojas. Bet gāze, kas atrodas cilindrā ar kustīgu virzuli, var pārvietoties uz kādu ātrumu no vienas valsts uz citu, piemēram, paplašināt vai saķerties.
Paplašinot gāzes blakus esošo gāzi, ir mazāks spiediens nekā gāze, kas atrodas attālumā no kustīgā virzuļa; Kongesijā, gluži pretēji, tā spiediens pie virzuļa ir augstāka.
Tāpēc gāzes stāvoklis šajā gadījumā tiek uzskatīts par neekspulci (tās tilpumā parametri vai parametri mainās pēc izmēra). Šī paša iemesla dēļ būs ne-līdzsvara gāze, ja cilindrs tiek pārbaudīts ar siltumu, jo gāzes slāņu temperatūra, kas atrodas netālu no cilindra sienām, būs augstāka par slāņu temperatūru no sienām slāņi.

Katru sistēmas līdzsvara stāvokli var attēlot vienā punkta koordinātu sistēmā, kas raksturo visu parametru noturību.

Sistēmas termodinamiskās stāvokļa izmaiņu secība tiek saukta par termodinamisko procesu. Termodinamiskais process ir pievienots vispārējā gadījumā, mainot visus vai dažus gāzes sistēmas parametrus.
Ja gāzes parametru izmaiņas laikā notiek ļoti lēni, to atšķirīgās sistēmas atšķirības procesa laikā var atstāt novārtā. Šādu sistēmas pāreju no vienas valsts uz citu var uzskatīt par atbilstīgu līdzsvara stāvokļu nepārtraukto sēriju, ti., līdzsvara termodinamisko procesu.
Acīmredzot, pārvietojot gāzi no vienas valsts uz otru ar ierobežotu ātrumu, netiks novērota gāzes parametru vienlīdzība, un šis process nav līdzsvars.

Termodinamiskie procesi var būt atgriezenisks un neatgriezenisks.
Līdzsvara process ir atgriezenisks, kas notiek tiešos un reversos virzienos, izmantojot tādu pašu līdzsvara stāvokļu skaitu, neradot izmaiņas pašā sistēmā un struktūrām, kas saistītas ar sistēmu. Tas ir, kā rezultātā atgriezeniskā procesa, parametri gāzes sistēmas ir pirmā puse laika, izmantojot noteiktu modeli, un viņi atgriežas sākotnējā stāvoklī stingri gar pretējo ceļu.
Neekonomiskie procesi neatbilst iepriekš minētajiem nosacījumiem, t.i tie ir neatgriezeniski.

Visi reālie procesi, ko uzskata par siltumtehniku, ir neatgriezeniski, ti. Atgriezeniskais process ir idealizēts modelis.



Gazas darbs

Gāze, kas atrodas kuģī, paaugstinātā spiedienā, cenšas paplašināt, t.i., lai palielinātu tās apjomu. Ārējie spēki, kas iedarbojas uz gāzi, var traucēt šo vēlmi. Acīmredzot, ja gāze, neskatoties uz ārējo jaudu, ir iespējams paplašināties, viņš veic darbu, lai pārvarētu šos ārējos spēkus.
Līdzīgi, saspiežot gāzi, kas noslēgta kuģī, ir jāstrādā, lai pārvarētu gāzes spiedienu.

Ļaujiet mums mēģināt noteikt iepriekš aprakstīto darbu, ko veic gāzes vai ārējie spēki. Pieņemsim, ka noteikta gāzes daudzums ir cilindrā zem virzuļa, bīdāmās bez berzes, un uz kuru tiek piemērots ārējais spēks. Sākotnējā stāvoklī sistēma ir līdzsvarota - spēks, kas darbojas uz virzuļa, ir izlīdzināta ar gāzes spiedienu, un virzulis paliek fiksēts.

Ļaujiet gāzei paplašināties siltuma piedāvājuma rezultātā, lai tā spiediens paliek nemainīgs, un virzulis pārvietojās noteiktā attālumā Δh. Tajā pašā laikā gāze veica darbu, kas vienāds ar spēka darbu pie ceļa.
Zinot gāzes spiedienu p (kas paliek nemainīgs procesā) un virzuļa S., jūs varat noteikt spēku, kas iedarbojas uz virzuļa no gāzes puses: F \u003d PS, un gāze ar gāzi būs vienāda ar

ΔA \u003d FΔH \u003d PSΔh.

Bet produkts SΔH ir elementāru izmaiņu apjoma ΔV aizņem gāzes. Tādējādi var rakstīt, ka ar gāzes veikto darbu ir atkarīgs no tā apjoma izmaiņām:

ΔA \u003d FΔH \u003d PSΔH \u003d PΔV.

Ja jūs attēlojat grafiski koordinātu sistēmā, gāzes pāreja no vienas valsts uz otru līnijas līknes veidā, katrs šīs līknes punkts atbilst noteiktiem parametriem p i v i.
Pēc šīs līknes pārrāvuma elementārās sadaļās var pieņemt, ka spiediens paliek nemainīgs katrā vietnē. Tad gāzes darbība elementārajā sadaļā būs ΔA \u003d PΔV.
Bezgalīgi sašaurinot zemes gabalus, mēs vēršamies ar diferenciālo izteiksmi: da \u003d PDV.

No šī vārda izriet, ka tad, kad gāzes paplašinās (DV\u003e 0), tiek veikts darbs, lai pārvarētu ārējos spēkus, un tas ir pozitīvs. Ja gāzi saspiež ārējie spēki (DV< 0 ), работа газа отрицательна. В рассмотренной системе мы рассматривали давление, как неизменный параметр. Для того, чтобы определить полную работу газа при переменном давлении, изменяющемуся по функциональной зависимости p = f(V) , необходимо провести суммирование элементарных работ.
Šajā gadījumā:

A \u003d Σ PDV vai A \u003d ∫ PDV diapazonā no V 1 līdz v 2.

Grafiski, darbs pie P, V diagramma ir attēlota ar platību virsmas starp līkni p \u003d f (v) un abscisijas v 1 un v 2 (sk. 1. attēlu).
Kā var saprast no grafika, gāzes ekspluatācija, lai pārvarētu ārējos spēkus, ir atkarīgs ne tikai sākotnējās un gala stāvoklī, bet arī no ceļa, caur kuru process turpinājās. Ja līkne p \u003d f (v) būs cita forma (vairāk izliektas, krāsas utt.)Mainīsies starp šo līkni noslēgts platības izmērs un abscisa ass.

SI vienību sistēmā uz pieņemto darba vienību Džouls J). Ir atļauts izmantot radīto vienību - kilovats × stunda (kW × h), kas ir vienāds 3,6 MJ.

Iekšējā enerģija Gaza

Katrai reālajai gāzes molekulai ir kinētiskā enerģija nepārtrauktas haotiskas (brūnas) kustības dēļ, kā arī potenciālā enerģija, kas ir saistīts ar blakus esošajām molekulām. (gravitācijas un elektromagnētiskie mijiedarbības spēki).
Molekulu kinētiskās un potenciālās enerģijas daudzums tiek saukts par iekšējā enerģija Gaza U. Kopumā iekšējā gāzes enerģija ir atkarīga no tā parametriem - spiediens, tilpums un temperatūra, i.e. ir funkcija funkcija.
Pārslēdzot sistēmu no vienas valsts uz citu iekšējo enerģiju, ir atšķirīga.

« Fizika - 10. klase »

Siltuma parādības var aprakstīt, izmantojot vērtības (makroskopisko parametrus), ko mēra ar tādiem instrumentiem kā spiediena mērītājs un termometrs. Šīs ierīces nereaģē uz atsevišķu molekulu ietekmi. Thermal procesu teorija, kurā netiek ņemta vērā struktūru molekulārā struktūra termodinami. Termodinamikā procesi tiek uzskatīti par siltuma pārveidošanu citos enerģijas veidos.

Kas ir iekšējā enerģija.
Kādi veidi, kā mainīt iekšējo enerģiju Vai jūs zināt?

Termodinamika tika izveidota XIX gadsimta vidū. Pēc enerģijas saglabāšanas likuma atvēršanas. Tas ir balstīts uz koncepciju iekšējā enerģija. Nosaukums "Iekšējais" ietver sistēmas apsvērumus kā molekulu pārvietošanas un mijiedarbību ansambli. Ļaujiet mums aizturēt jautājumu par to, kurš savienojums pastāv starp termodinamiku un molekulāro kinētisko teoriju.

Termodinamika un statistikas mehānika.

Pirmā termisko procesu zinātniskā teorija nebija molekulārā kinētiskā teorija, bet termodinamika.

Termodinamika notika, pētot optimālos apstākļus siltuma izmantošanai darbā. Tas notika XIX gadsimta vidū, ilgi pirms molekulārās kinētiskās teorijas bija universāla atpazīšana. Tajā pašā laikā tika pierādīts, ka kopā ar mehānisko enerģiju makroskopiskajām struktūrām ir arī pašas televīzijas ietvertā enerģija.

Tagad zinātnē un tehnoloģijās, pētot siltuma parādības, tiek izmantoti gan termodinamika, gan molekulārā kinētiskā teorija. Teorētiskajā fizikā tiek saukta molekulārā kinētiskā teorija statistikas mehānika

Termodinamika un statistikas mehānika tiek pētīta ar dažādām metodēm vienatnē un tās pašas parādības un savstarpēji papildina viens otru.

Termodinamiskā sistēma Sauc par kombināciju mijiedarbību, kas apmainās ar enerģiju un vielu.

Molekulārās kinētiskās teorijas iekšējā enerģija.

Galvenais termodinamikas jēdziens ir iekšējās enerģijas jēdziens.

Iekšējā ķermeņa enerģija (Sistēmas) ir molekulu haotiskās siltuma kustības kinētiskās enerģijas summa un to mijiedarbības potenciālā enerģija.

Ķermeņa (sistēmas) mehāniskā enerģija kopumā nav iekļauta iekšējā enerģijā. Piemēram, gāzes iekšējā enerģija divos identiskos kuģos vienādos apstākļos ir vienāds neatkarīgi no kuģu pārvietošanas un to atrašanās vietas attiecībā pret otru.

Aprēķiniet ķermeņa iekšējo enerģiju (vai tās izmaiņas), ņemot vērā atsevišķu molekulu pārvietošanos un to pozīciju attiecībā pret otru, gandrīz neiespējami, pateicoties milzīgam molosculu skaitam makroskopiskajās iestādēs. Tāpēc ir nepieciešams noteikt iekšējās enerģijas vērtību (vai tās izmaiņas) atkarībā no makroskopiskajiem parametriem, kurus var tieši izmērīt.

Perfekta vienas unomātiskās gāzes iekšējā enerģija.

Mēs aprēķinām perfektu vienas nominālās gāzes iekšējo enerģiju.

Saskaņā ar ideālās gāzes molekulas modeli nav mijiedarboties viens ar otru, tāpēc to mijiedarbības potenciālā enerģija ir nulle. Visu perfektu gāzes iekšējo enerģiju nosaka tās molekulu nepareiza kustības kinētiskā enerģija.

Lai aprēķinātu iekšējo enerģiju ideālas viena kodolenerģijas gāzi, mums ir nepieciešams, lai reizinātu vidējo kinētisko enerģiju viens atomu uz atomu skaitu. Ņemot vērā, ka KN A \u003d R, mēs iegūstam ideālās gāzes iekšējās enerģijas formulu:

Ideālās vienreizējās kodolgāzes iekšējā enerģija ir tieši proporcionāla tās absolūtajai temperatūrai.

Tas nav atkarīgs no apjoma un citiem makroskopiskajiem sistēmas parametriem.

Ideālā gāzes iekšējās enerģijas izmaiņas

i.E. nosaka gāzes sākotnējo un gala stāvokļu temperatūra un nav atkarīga no procesa.

Ja perfekta gāze sastāv no sarežģītākām molekulām nekā viena vārda, tās iekšējā enerģija ir arī proporcionāla absolūtajai temperatūrai, bet proporcionalitātes koeficients starp u un t ir vēl viens. To izskaidro fakts, ka sarežģītas molekulas ne tikai pakāpeniski pārvietojas, bet arī pagriež un svārstās attiecībā pret līdzsvara noteikumiem. Šādu gāzu iekšējā enerģija ir vienāda ar molekulu tulkošanas, rotācijas un oscilācijas kustību enerģijas summu. Līdz ar to polyhydric gāzes iekšējā enerģija ir lielāka par vienas ozomiskās gāzes enerģiju vienā un tajā pašā temperatūrā.

Iekšējās enerģijas atkarība no makroskopiskajiem parametriem.

Mēs atklājām, ka perfekta gāzes iekšējā enerģija ir atkarīga no viena parametra - temperatūras.

Reālas gāzes, šķidrumi un cieto ķermeņi Vidējā potenciālā mijiedarbības mijiedarbības enerģija nav vienāds ar nulli. Taisnība, gāzēm, tas ir daudz mazāk nekā molekulu vidējā kinētiskā enerģija, bet cietām un šķidrām virsmām ir salīdzināmas ar to.

Gāzes molekulu mijiedarbības vidējā enerģija ir atkarīga no vielas tilpuma, jo apjoma izmaiņas, mainās vidējais attālums starp molekulām. Līdz ar to, iekšējā enerģija reālās gāzes termodinamikā kopumā ir atkarīga arī ar temperatūru t un no Volume V.

Iespējams, ka reālās gāzes iekšējā enerģija ir atkarīga no spiediena, pamatojoties uz to, ka spiedienu var izteikt caur temperatūras un gāzes tilpumu.

Makroskopisko parametru vērtības (temperatūras t sējums V, uc) unikāli noteica Tālr. Tāpēc tie nosaka makroskopisko iestāžu iekšējo enerģiju.

Makroskopisko iestāžu iekšējo energoefektivitāti unikāli nosaka parametri, kas raksturo šo iestāžu stāvokli: temperatūru un tilpumu.