Физика. Молекулярная физика и термодинамика. Стрелков А.А - 9 стр.

UptoLike

Поэтому A
m
M
i
RT=−
2
Δ или
=
1
1
1
2
11
γ
γ
V
V
M
m
RT
A
,
Где
vPVP
ccCC
=
=
γ
- показатель адиабаты;
M
Ri
c
V
2
= ;
M
R
i
i
c
P
2+
=
- удельные
теплоемкости газа при постоянном объеме и постоянном давлении, соответственно;
McC
V
V
= , McC
pp
= - аналогичные молярные теплоемкости, которые связаны
уравнением Майера:
CC R
PV
=
. Используя понятие молярной теплоемкости при
постоянном объеме выражение для работы расширения газа при адиабатном процессе,
можно представить:
A
m
M
CT
V
=− Δ
Уравнение Пуассона, связывающие параметры идеального газа при адиабатном
процессе:
,constPV =
γ
1
2
1
1
2
=
γ
V
V
T
T
γ
=
2
1
1
2
V
V
P
P
,
γ
γ
1
1
2
1
2
=
P
P
T
T
При рассмотрении термодинамических процессов важно знать характерное для каждого
газа отношение
γ
==
+
C
C
i
i
P
V
2
Для кругового процесса или цикла, когда система возвращается в исходное состояние,
полное приращение внутренней энергии газа равно нулю. Поэтому по первому началу
термодинамики работа, совершаемая за цикл, равна полученному извне теплу
A=Q
Если в цикле система получает тепло Q
1
, а отдает тепло Q, то Q=Q
1
-Q
2
.
И тогда термодинамический КПД для цикла будет:
η
==
=−
A
Q
QQ
Q
Q
Q
1
12
1
2
1
1
А для цикла Карно термический КПД
η
=
=−
TT
T
T
T
12
1
2
1
1,
где Т
1
и Т
2
термодинамические температуры термоотдатчика и теплоприемника.
Коэффициент поверхностного натяжения
α
=
Fl
или
α
ΔES,
где F – сила
поверхностного натяжения, действующая на контур l, ограничивающий поверхность
жидкости; ΔE – изменение свободной энергии поверхностной пленки жидкости, связанное
с изменением площади ΔS поверхности этой пленки.
Избыточное давление, создаваемое сферически искривленной поверхностью жидкости,
по сравнению с давлением в окружающем газе, создается силами поверхностного
натяжения жидкости и обусловлено кривизной поверхности. Давление в
жидкости под
вогнутой поверхностью меньше давления газа на величину
ΔP
R
=
2
α
,
                                            ⎡          γ − 1⎤
                m i                  RT1 m ⎢ ⎛ V1 ⎞         ⎥,
 Поэтому A = −        RΔT или A =            1− ⎜    ⎟
                M2                  γ − 1 M ⎢ ⎜⎝ V2 ⎟⎠      ⎥
                                            ⎣               ⎦
                                                           i R        i+2 R
 Где γ = C P CV = c P cv - показатель адиабаты; cV =           ; cP =       - удельные
                                                           2M          i M
теплоемкости газа при постоянном объеме и постоянном давлении, соответственно;
CV = cV M , C p = c p M    - аналогичные молярные теплоемкости, которые связаны
уравнением Майера: C P − CV = R . Используя понятие молярной теплоемкости при
постоянном объеме выражение для работы расширения газа при адиабатном процессе,
можно представить:
                                       m
                                  A = − CV ΔT
                                       M
 Уравнение Пуассона, связывающие параметры идеального газа при адиабатном
процессе:
                                                          γ −1
                                γ           T2 ⎛ V1 ⎞
                             PV = const ,     =⎜ ⎟
                                            T1 ⎜⎝ V2 ⎟⎠

                                                     γ −1
                                        γ
                               P2 ⎛ V1 ⎞      T     ⎛P ⎞ γ
                                  = ⎜⎜ ⎟⎟ , 2 = ⎜⎜ 2 ⎟⎟
                               P1 ⎝ V2 ⎠      T1 ⎝ P1 ⎠
 При рассмотрении термодинамических процессов важно знать характерное для каждого
газа отношение
                                          C      i+2
                                      γ = P =
                                          CV      i
 Для кругового процесса или цикла, когда система возвращается в исходное состояние,
полное приращение внутренней энергии газа равно нулю. Поэтому по первому началу
термодинамики работа, совершаемая за цикл, равна полученному извне теплу
                                           A=Q
 Если в цикле система получает тепло Q1, а отдает тепло Q, то Q=Q1-Q2.
 И тогда термодинамический КПД для цикла будет:
                                    A Q1 − Q2           Q
                               η=       =          = 1− 2
                                   Q1        Q1         Q1
 А для цикла Карно термический КПД
                                        T −T         T
                                  η = 1 2 = 1− 2 ,
                                          T1         T1
 где Т1 и Т2 – термодинамические температуры термоотдатчика и теплоприемника.
 Коэффициент поверхностного натяжения α = F l или α = ΔE ΔS , где F – сила
поверхностного натяжения, действующая на контур l, ограничивающий поверхность
жидкости; ΔE – изменение свободной энергии поверхностной пленки жидкости, связанное
с изменением площади ΔS поверхности этой пленки.
 Избыточное давление, создаваемое сферически искривленной поверхностью жидкости,
по сравнению с давлением в окружающем газе, создается силами поверхностного
натяжения жидкости и обусловлено кривизной поверхности. Давление в жидкости под
вогнутой поверхностью меньше давления газа на величину
                                               2α
                                         ΔP =     ,
                                                R