Жалпы физика курсы
жүктеу/скачать 1,97 Mb.
|
УМК 1 часть
- Бұл бет үшін навигация:
- Айналым процесіндегі жұмыс
- Карно циклындағы термодинамикалық ПӘК-ты табамыз
- Реал газдар, сұйықтар және қатты денелер
- 49. Ван-дер Ваальс теңдеуі.
| 48. Карно циклы.
Айналым процесі екі изотермиядан және екі адиабаттан тұрады. Карноның тура циклын қарастырайық: жұмысшы дене орнына идеал газ қолданады. Карно циклындағы термодинамикалық процестер: 1-изотерма-2-адиабата-3-изотерма-4-адиабата-1:
Айналым процесіндегі жұмыс: А=А12 + А23 +А34+А41=Q1+A23-Q2+A23=Q1-Q 2 2-3 және 4-1 адиабат үшін Пуассон теңдеуі: T1V2γ-1= T2V3γ-1, T1V1γ-1=T2 V 4γ-1 бұдан, V1/V2=V3/ V4 Осыны пайдалана отырып, Карно циклындағы термодинамикалық ПӘК-ты табамыз: ол тек қыздырғыш пен тоңазытқыштың температураларымен анықталады.
Реал газдарды қарастырғанда ең алдымен молекуланың көлеміне және молекула аралық әсерлесуге көңіл аудару керек. Молекула аралық әсерлесу күштері 10-9 м кем аралықта көрінеді. Молекулааралық әсерлесу күші - бұл тартылу күші Fn (олар үлкен аралықта байқалады) және тебілу күші F0 (олар кішкентай аралықта байқалады). Екеуінің қосындысы (айырымы) r = r0 аралықта бұл күштер тең және F=0 қалыпқа келеді. r0 аралық молекулар арасындағы тепе-теңдік кезіндегі қашықтық, бұл жылулық қозғалыс жоқ кезде болады. Ең мықты r=r0 тепе-теңдігінде өзара әсерлесу потенциалдық энергиясы U ең аз шамада болады. Umin және kT бұл әр түрлі агрегаттық күйлердің критерийлері. Umin жұмысты анықтайды, оны қалыптағы молекулаларды (r=r0) айыру үшін тартылыс күшіне қарсы орындау керек. Umin<< KT кезінде заттар газдық күйде болады, себебі молекулалардың жылулық қозғалысы олардың қосылуына (конденсация) кедергі жасайды. Umin >> KT кезінде заттар қатты күйде болады, себебі молекулаларды бір-бірінен “ажыратуға” жылулық энергиясының күші жеткіліксіз. Umin = KT кезінде заттар сұйық күйде болады, себебі жылулық қозғалыс нәтижесінде молекулалар кеңістікте орындарын ауыстыру арқылы қозғалыста болады, бірақ бір-бірінен r0-ден көп қашықтамайды. 49. Ван-дер Ваальс теңдеуі. Идеал газ күйіне PVμ = RT молекула көлемін және молекула аралық күштердің әсерлесуін ескере отырып өзгеріс енгізсек реалдық газдың көлемін Vμ—b аламыз. Радиусы r екі молекула 2r аралыққа дейін қосыла алмайды. b көлемі 1молекуланың көлемінен 8 есе артық. Молекулааралық күштердің тартылысы газға қосымша қысым P/ арқылы беріледі, оны ішкі қысым дейміз: P′=a/V2μ мұндағы а - Ван-дер–Ваальс тұрақтысы. Мольдік газ үшін Ван-дер-Ваальс теңдеуі – реал газ күйінің теңдеуі: (P+ a/V2μ) (Vμ-b)=RT Кез-келген газ массасы үшін: (P+V2a/V2)(V- νb) = VRT, мұндағы, ν = m/μ, V=νVμ . жүктеу/скачать 1,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|