Курс общей физики. Миловидова С.Д - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

17
Тогда из уравнения (6) следует, что молярная теплоемкость газа при
постоянном объеме равна
R
i
dT
dU
c
V
2
==
. (8)
Изобарический процесс. Процесс, протекающий при постоянном
давлении (P=const), называется изобарическим . Для этого случая формула
(6) перепишется в виде:
dT
dV
p
dT
dU
c
p
+=
. (9)
Из уравнения газового состояния (4) получаем :
RdT
Vdp
pdV
=
+
. (10)
Но Р=const и dР=0. Следовательно ,
pdV
=
. Подставляя это
выражение в уравнение (9), получим
R
i
c
p
2
2
+
=
. (11)
Сравнив (8) и (11), получим
Rcc
Vp
+
=
. (12)
Изотермический процесс. Изотермическим процессом называется
процесс, протекающий при постоянной температуре (T=const). В этом
случае
0
=
dT
и
dA
dQ
=
, т.е. внутренняя энергия газа остается постоянной
и все подводимое тепло расходуется на работу .
Адиабатический процесс. Процесс, протекающий без теплообмена с
окружающей средой , называется адиабатическим . Первое начало
термодинамики для такого процесса будет иметь вид
(
)
0,0
=
+
=
dAdUdQ
:
,dTcdUdA
V
−
=
−
=
т.е. при адиабатическом процессе расширения или сжатия, работа
совершается газом только за счет изменения запаса внутренней энергии.
Адиабатический процесс описывается уравнением Пуассона :
.constpV =
γ
(13)
В этом уравнении γ – отношение удельных теплоемкостей :
.
2
i
i
c
c
V
p
+
== γ
(14)
Эта формула справедлива как для молярных, так и для удельных
теплоемкостей газов. Таким образом ,
по значениям теплоемкостей все газы
можно разделить на три сорта :
одноатомные, двухатомные,
многоатомные газы .
Описание метода измерения
Предлагаемый метод
определения γ основан на
применении уравнений
адиабатического и изохорического
процессов.
h
1
(h
2
)
B
A
Д
К н асосу
Рис.2
                                                17
      Т огда изу ра внения (6) следу ет, что молярна я теплоемкость га з
                                                                       а при
                                                       dU i
      постоянном объеме ра вна                  cV =     = R.                       (8)
                                                       dT 2
            И зобарический проц есс. П роцесс, протекаю щ ий при постоянном
      да влении (P=const), на з
                              ы ва ется из
                                         оба рическим. Д ля этого слу ча я ф орму ла
                                                dU    dV
      (6) перепиш ется ввиде:           cp =       +p    .         (9)
                                                dT    dT
      И зу равнения га з
                       ового состояния (4) полу ча ем:

                                      pdV + Vdp = RdT .                              (10)
            Н о Р=const и dР=0. С ледовательно,         pdV = RdT . П одста вляя это
                                                                   i+2
      вы ра жение в у ра внение (9), полу чим               cp =       R.        (11)
                                                                    2
      С равнив(8) и (11), полу чим                          c p = cV + R .       (12)
             И зот ерм ический проц есс. И з   отермическим процессом на з       ы ва ется
      процесс, протека ю щ ий при постоянной температу ре (T=const). В этом
      слу ча е dT = 0 и dQ = dA , т.е. вну тренняя энергия га з   а оста ется постоянной
      и все подводимое теплора сх оду ется на ра боту .
             А д иабат ический проц есс. П роцесс, протека ю щ ий безтеплообмена с
      окру жа ю щ ей средой , на з    ы ва ется а диа ба тическим. П ервое на ча ло
      термодина мики       для      та кого     процесса        бу дет      иметь      вид
      (dQ = 0, dU + dA = 0) :                       dA = −dU = −cV dT ,
      т.е. при а диа ба тическом процессе ра сш ирения или сжа тия, ра бота
      соверш а ется га зом только з а счетиз   менения з а па са вну тренней энергии.
             Адиа ба тический процесс описы ва ется у ра внением П у а ссона :
                                  pV γ = const .                                     (13)
            В этом у ра внении γ – отнош ение у дельны х теплоемкостей :
                                           cp       i+2
                                     γ =        =       .                            (14)
                                           cV        i
      Э та ф орму ла справедлива ка к для молярны х , та к и для у дельны х
                                        теплоемкостей га з    ов. Т а ким обра з ом,
                              B         по з на чениям теплоемкостей все га з      ы
                                        можно ра з    делить на три сорта :
          Д                             одноа томны е,               дву х а томны е,
                                        многоа томны е га з  ы .
К н асосу




                                 h1(h2       Описа ние метода измерения
                                 )             П редла га емы й                метод
              A                         определения         γ      основа н       на
                                        применении                       у ра внений
                                        а диа ба тического и из      ох орического
                                        процессов.
                   Рис.2

Страницы