![Удельная теплоёмкость С уд – есть количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы вещества на 1 градус [ C уд ] = Дж/(кг∙К). Для газов удобно](https://s1.showslide.ru/s_slide/e2c96f3d15fada1de5721ff10c76cd00/906f6c34-0c3b-4e1e-9478-4f2ed80ec70b.jpeg.webp "Термодинамика и статистическая физика")
Первое начало термодинамики 1. Внутренняя энергия. Макроскопическая работа. Количество теплоты. 2. Первое начало термодинамики. 3. Теплоёмкость. Молярная теплоёмкость идеального одноатомного газа при посто - янном объёме и постоянном давлении. 4. Адиабатический процесс. Уравнение адиабаты идеального газа.
Наряду с механической энергией любое тело (или система) обладает внутренней энергией. Внутренняя энергия – энергия покоя (без движения сосуда). Она складывается из: - теплового хаотического движения молекул, - потенциальной энергии их взаимодей- ствия (для реального газа), - кинетической и потенциальной энергии электронов в атомах, нуклонов в ядрах и так далее.
В термодинамике важно знать не абсолютное значение внутренней энергии, а её изменение.
В каждом состоянии система обладает определенным и только таким значением внутренней энергии, поэтому можно записать Так как U – функция состояния, то Этот справедливо для любой функции состояния.
Термодинамическая система может обладать как внутренней, так и механичес-кой энергией и разные системы могут обмениваться этими видами энергии. Обмен механической энергией характеризуется совершённой работой А, а обмен внутренней энергией – количеством переданного тепла Q. Механическая энергия может перехо-дить в тепловую энергию и обратно.
Работа, совершаемая системой при бесконечно малом изменении объема системы dV, равна: A = Fdx = PdV Здесь Р= F / S – давление газа в сосуде; S – площадь поршня; dV = Sdx – изменение объема сосуда при перемещении поршня на dx.
При переходе из состояния 1 в состояние 2 (конечном изменении объема) давление может изменяться Геометрическая интерпретация интеграла – площадь под кривой 1 – 2. Площадь зависит от вида кривой. Поэтому макроскопическая работа не является функцией состояния, а является функцией процесса.
Количество теплоты Q, представляет собой энергию, которая передаётся от одного тела к другому при их контакте (непосредственно или через 3-е тело) или путём излучения. Количество тепла (теплота) – мера изменения внутренней энергии системы в процессе теплопередачи: теплопроводность, тепловое излучение, конвекция (перенос теплоты, обусловленный различием температур в разных местах жидкости или газа).
Количество теплоты, сообщаемой телу, идёт на увеличение внутренней энергии и на совершение телом работы: – это и есть первое начало термодинамики или закон сохранения энергии в термодинамике. – изменение внутренней энергии тела равно разности сообщаемой телу теплоты и произведённой телом работы.
Теплоёмкость тела характеризуется количеством теплоты, необходимой для нагревания этого тела на один градус Размерность теплоемкости: [ C ] = Дж/К. Теплоёмкость – величина неопределённая, поэтому пользуются понятиями удельной и молярной теплоёмкости.
![Удельная теплоёмкость С уд – есть количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы вещества на 1 градус [ C уд ] = Дж/(кг∙К). Для газов удобно](https://s1.showslide.ru/s_slide/e2c96f3d15fada1de5721ff10c76cd00/906f6c34-0c3b-4e1e-9478-4f2ed80ec70b.jpeg "Термодинамика и статистическая физика")
Внутренняя энергия одного моля идеального одноатомного газа равна: теплоемкость при постоянном объеме С V – величина постоянная, от темпера-туры не зависит.
Внутренняя энергия одного моля идеального газа c i степенями свободы равна: теплоемкость при постоянном объеме С V – величина постоянная, от темпера-туры не зависит.
Учитывая физический смысл R для изобарических процессов можно записать : (для одного моля). Отсюда для одноатомного: Тогда, теплоемкость при постоянном давлении для одноатомных газов:
Для одного моля одноатомного идеального газа: Постоянная адиабаты ( коэффициент Пуассона) для идеального газа: Для одноатомного идеаль - ного газа ( i = 3 ):
Это процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой, т.е. При адиабатном процессе работа системы (или над системой) совершается за счет изме-нения внутренней энергии газа: (из I начала ТД: при ). Вывод уравнения адиабаты. и A = PdV : Для 1 моля идеального газа:
Подставляя dT в уравнение: Группируя PdV: Делим на где Т.к. γ = const ( для одноатомного газа γ = 5/3 ), то
уравнение Пуассона или уравнение адиабаты для идеального газа Или в переменных Т и V уравнение адиабаты для идеального газа :
ЛЕКЦИЯ ЗАКОНЧЕНА!
