Изохорический процесс — справочник студента

Изохорический процесс - Справочник студента

  • При изобарическом процессе, давление в газе остается неизменным (Δp = 0). Объем идеального газа при изобарном процессе пропорционален температуре
  • V/T=const.
  • Изобарный процесс можно описать уравнением:
  • V = VoαT,
    • где
    • V – объем газа при абсолютной температуре Т;
    • Vo — объем газа при температуре 0оС;
    • α — температурный коэффициент объемного расширения газа, равный 1/273 К-1
  1. Работа, совершаемая газом при расширении или сжатии газа, равна A = PΔV.
  2. Количество теплоты, получаемое или отдаваемое газом, характеризуется изменением энтальпии: Q = ΔH = ΔU + PΔV.
  3. Молярная теплоёмкость при постоянном давлении обозначается как Cp. В идеальном газе она связана с теплоёмкостью при постоянном объёме соотношением Майера
  • Cp = Cv + R.
    • где
    • R — универсальная газовая постоянная — R=8.31 (Дж/(моль*К))
  • Энтропия процесса
  • Изменение энтропии при квазистатическом (идеализированный процесс, состоящий из непрерывно следующих друг за другом состояний равновесия) изобарном процессе равно:
  • Изохорический процесс - Справочник студента
  • где
  • H, H1, H2 — энтальпия
  • dS — изменение энтропии

В случае, если изобарный процесс происходит в идеальном газе, то dI = d(νCvT + νRT) = ν(Cv + R)dT = νCpdT, следовательно, изменение энтропии можно выразить как:

Изохорический процесс - Справочник студента

где

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!
  • ν — количество вещества 
  • Cp — молярная теплоёмкость
  • T — температура

Изохорный процесс

Изохорический процесс - Справочник студента

  1. Изохорный процесс происходит при постоянном объёме, при этом давление идеального газа прямо пропорционально его температуре
  2. p/T=const.
  3. Работу в этом процессе газ не совершает (т.к ΔV=0), соответственно Q= ΔU
  4. Уравнение изохорного процесса (уравнение Шарля) может быть записано в виде:
  • p=Tp0/T0=p0αT
    • где
    • p0 – давление газа при T = T0 = 273 К
    • α — температурный коэффициент объемного расширения газа, равный 1/273 К-1

Энтропия процесса

Т.к. в системе при изохорном процессе происходит теплообмен с внешней средой, то, соответственно, происходит изменение энтропии. Из определения энтропии следует:

Изохорический процесс - Справочник студента

  • где
  • dS — изменение энтропии
  • dQ — изменение энергии

Формула для определения количества теплоты в диференциальном виде:

Изохорический процесс - Справочник студента

  • где
  • ν — количество вещества,
  • сμν — молярная теплоемкость при постоянном объеме.

Малое изменение энтропии, в изохорном процессе, определяется по формуле:

Изохорический процесс - Справочник студента

А если проинтегрировать, то получим полное изменение энтропии в этом процессе:

Изохорический процесс - Справочник студента

Молярная теплоёмкость при V=const остается под знаком интеграла, т.к. является функцией зависящей от температуры.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Централизация и децентрализация - справочник студента

Оценим за полчаса!

Источник: https://dpva.ru/Guide/GuidePhysics/GuidePhysicsHeatAndTemperature/Thermodynamics/IsobaricIsochoric/

Справочник студента-инженера

Изохорический процесс - Справочник студента Изохорический процесс - Справочник студента
Изохорический процесс - Справочник студента

ИИзохорический процесс - Справочник студента нтегрирование.

  • Площади
  • l – длинна
  • b — высота, ширина.
  • Площадь круга:
  • Кинематика.
  • Равномерное движение:
  • a = 0
  • V = S/t
  • Ускоренное движение:
  • a > 0
  • a = (V – V0 )/ t
  • S = S0 + V0t  (at2 )/2
  • a = (V2 – V02 )/ 2S
  • Последовательный ряд нечетных
  • чисел:
  • — ую:
  • просто:
  • Движение под углом к горизонту.
  • Изохорический процесс - Справочник студента
  • Скорость по оси ОХ:
  • Скорость по оси ОУ:
  • Максимальное время подъема:
  • tполн = 2t
  • Расстояние :
  • S = Vx tполн.
  • Максимальная высота:
  • Движение тела, брошенного
  • горизонтально:
  • ; Изохорический процесс - Справочник студента
  • Изохорический процесс - Справочник студента
  • Динамика.
  • F = ma
  • P = mg
  • Fтр. = -N
  • F = -F
  • Момент сил.
  • M=Fl
  • M1+M2+…+Mn = 0
  • Пружина.
  • x – удлинение.

k – кооф. растяжения.

l = l – l0

l – абсолют. удлинение пружины.

ε -относит. удлинение.

l0 – начальная длинна

Сила всемирного тяготения

Сила тяжести

  1. Работа и энергия.
  2. ;
  3. ;
  4. Изохорический процесс - Справочник студента

Криволинейное движение

  • Движение по окр-ти.
  • ;
  • w — угловая скорость.[рад/с]
  • v -линейная скорость.

n — частота обращения. [об./мин.]

T – период обращения. [время]

Угловая скорость. Период обращения.

  1. ; ;
  2. ; ;
  3. Для случаев, когда n = [обороты]
  4. ;
  5. — частота [1/с = 1 Гц]
  6. — угол.
  7. l – длинна дуги.
  8. Импульс.
  9. ;
  10. Не упругое вз-вие.
  11. до: после:
  12. в проекции на ось х:
  13. Упругое соударение.
  14. до вз-я: после:
  15. в проекции на ось х:
  16. Реактивное движение:
  17. в проекции на ось х: (вверх)
  18. 0 изначально.
  19. — импульс газов
  20. Импульс силы.
  21. Механика жидкостей и газов.

Давление. Закон Паскаля.

  • -//- жидкости на дно сосуда.
  • ; F – сила давления
  • S – поверхность[1Па = 1Н/1 ]
  • h – высота уровня жидкости.
  • Сообщающиеся сосуды.
  • ;

Архимедова сила. Атм. давление

  1. ;
  2. ;
  3. /
  4. вытесненной жидкости цилиндром.

Закон Гука. Растягив. сила.

  • l –первоначальная длинна стержня
  • Δl –абсолютное удлинение
  • S –площадь поперечного сеч.

E –кооф. пропорцион., модуль Юнга, модуль упругости.

  1. — напряженность
  2. -закон Гука
  3. КПД машин.
  4. ; [1дж/1с = 1 Вт]

Колебания и волны. Звук.

  • F – возвращающая сила
  • k – постоянная возвращающ.
  • x – смещение
  • Маятник.
  • ;l – длинна маятника
  • Математический маятник – точка, подвешенная на невесомой и нерастяжимой нити.
  • Пружинный маятник:
  • ;
  • — циклическая частота колебаний
  • Фаза колебаний.
  • — угловая скорость
  • — угол поворота
  • Скорость распространения волн
  • ;
  • Электромагнитные колебания.
  • ;
  • — собственна частота колебаний в контуре
  • ;
  • ;
  • — фаза колебаний
  • — амплитуда тока
  • С – скорость в ваакуме
  • n – абс. показатель преломления среды
  • Молекулярно-кинетическая
  • теория
  • ;
  • — масса молекулы
  • — молярная масса
  • ; N – число молекул.
  • Теплоемкость тела.
  • с – теплоемкость тела
  • U – внутренняя энергия
  • А – работа
  • q – теплота сгорания

!!! Бывает наоборот!

Линейное расширение твердых тел.

— кооф. линейного расширен.

  1. — интервал температур.
  2. Объемное расширение твердых тел.

— кооф. объемного расш. тел.

  • Свойства газов.
  • T = const – изотермический
  • P = const – изобарический
  • V = const – изохорический
  • Главный газовый закон:
  • Закон Менделеева – Клаперона
  • — концентрация молекул
  • = 8.31 Дж/моль*К
  • — кол-во в-ва.
  • ;
  • ;
  • k = 1.38*10^-23 Дж/К
  • — среднеквадратичная ск-ть

— средняя кинетич. энергия движ.

  1. мол-лы.
  2. КПД тепловой машины.

— кол-во теплоты, получ. рабочим телом от нагрев.

  • — t холод.
  • — нагреват.
  • Электричество и магнетизм.
  • [В/м] ;
  • Эквипотенциальные пов-ти.
  • ;
  • l – расстояние
  • — поверхностная плотность заряда
  • Закон Кулона
  • ; [Н]
  • Ф/м
  • эл. постоянная

Электроемкость. Конденсаторы.

  1. [Дж]
  2. W – Энергия
  3. Электроемкость плоского:
  4. Шара:
  5. Параллельное подключение конденсаторов:
  6. Последовательное подключение:
  7. Постоянный электрический ток.
  8. ;
  9. ; i – плотность тока
  10. — Электродвиж. сила
  11. [В]
  12. — работа, совершенная сторонними силами
  13. — сила эл. поля
  14. Закон Ома для участка цепи.
  15. ;
  16. G — кооф. пропрциональности проводника(его проводимость)
  17. ;
  18. — удельная проводимость.

— температурный кооф. сопр.

  • — удельное сопротивление
  • [1 град. ^ -1]
  • постоянная:
  • Последовательное и парал-ное соединение проводников.
  • Последовательное:
  • Параллельное:
  • Закон Ома для полной цепи:

Последоват. соед. батарей:

  1. ;
  2. n – кол-во батарей
  3. Параллельное соед. батарей:
  4. ;

Работа при перемещении эл. заряда в эл. поле. Потенциал.

  • ;
  • — потенциал эл. поля
  • — потенциальная энергия заряда в поле.
  • Работа и мощность эл. тока:
  • Напряжение.
  • Магнитное поле
  • ;
  • При расположении проводника с током под углом альфа к вектору В.
  • B – магнитная индукция
  • I — сила тока
  • l – длинна проводника
  • M – макс. момент сил
  • S – площадь рамки
  • Сила Лоуренца
  • ;
  • n – концентр. свободных частиц

v –скорость упор. движ.

  1. S –площадь поперечного сечения проводника
  2. Магнитная прониуаемость.
  3. ;
  4. — магнитная прониц. среды
  5. H- напряженность магнитного поля.
  6. Электромагнитная индукция
  7. [Вб]
  8. ;
  9. Ф – магнитный поток
  10. ;
  11. Самоиндукция.
  12. ; [Гн]
  13. ;
  14. ; W — энергия
  15. Магнитная рамка.
  16. b,a – стороны рамки
  17. S — площадь рамки
  18. Электроны.
  19. ;
  20. Электролиты

Оптика

  • Закон преломления
  • ; — ваакум
  • ; ; ;

— относит. показатель преломления.

  1. — скорости света во 2-й и первой средах.
  2. Линзы
  3. d –расстояние предмета от линзы
  4. f –расстояние от изображения до предмета
  5. F – фокус
  6. D –Оптическая сила линзы [диоптрии]
  7. k — увеличение линзы

Квантовая физика

  • ; ;
  • ;
  • — длинна волны излучения
  • — импульс фотона
  • — частота излучения
  • В магнитно-преломляющих средах:
  • В однородно прозрачной среде:

— относит. диэликтрич. проницаемость среды

— относит. магнитная проницаемость среды.

  1. n – постоянная
  2. Уравнение Эйнштейна.
  3. ;
  4. А – работа выхода электрона из в-ва
  5. Фотоэффект.

Для того, чтобы фотоэффект имел место, необходимо что бы энергия кванта света была больше работы выхода. Предльное значение частоты, при которой еще наблюдается фотоэффект, наз. красной границей фотоэффекта.

  • Механика сплошных сред.
  • σ2
  • σ1
  • σ3
  • Определение гидростатического давления.
  • Определение девиатора напряжения.
  • Определение величины полных напряжений, действующих на гранях элементарной точки.
  • Определение величины главных нормальных напряжений
  • Определение величины нормального полного и касательного напряжения действующего в равно наклонной площадке к осям главных нормальных напряжений
  • P = σср = -18,3
  • Определение знаков и величин главных линейных пластических деформаций, если известна абсолютная величина одной из деформаций
  • ε1 + ε2 + ε3= 0
  • Определение интенсивности деформации сдвига
  • Определение интенсивности напряжений сдвига
  • Определение значения компонент тензора пластических деформаций по известным значениям компонент девиатора напряжений (П – 1) по теории упруго – пластического течения среды
  • Определение величины касательных напряжений, действующих в площадках под углом 45º к осям главных нормальных напряжений.
  • λ1 = σ1; λ2 = σ2; λ3 = σ3
  • Определение значения коэффициента Лоде и сопротивление пластической деформации среды
  • Обработка металлов давлением.
  • Определение сужения площади ψ, отвечающее удлинению 0,95

Определение истинного сопротивления в момент образования шейки

Определение приблизительного значения истинного сопротивления при данной деформации по касательной и кривой

  1. Определение σт по приближенному уравнению кривой второго вида
  2. Определение напряжения трения по закону Кулона τmax
  3. τmax = f ·σт
  4. Определение по Головину коэффициента деформации по длине
  5. Определяем полное усилие P при определенном коэффициенте трения
  6. ОСНОВНЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ И ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ
  7. 1. Диаграмма растяжения и основные характеристики прочности и пластичности

Для определения основных характеристик прочности и пластичности материала изготовляют специальные (нормальные) образцы (рис. 6.1) диаметром do = 20 мм и длиной / = 10-do = 200 мм. Кроме нормальных применя­ют укороченные образцы длиной./ = 5-do . Эти образцы растягивают на специальных испытательных машинах. Со­временные испытательные машины снабжены диаграммным аппаратом, который в процессе испытания регистрирует ве­личину приложенной к образцу растягивающей силы и ве­личину деформации и автоматически вычерчивает диаграм­му — кривую зависимости абсолютного удлинения образца от растягивающей силы.

Эту диаграмму называют диаграммой растяжения (сжатия) образца (рис.6.2).

  • Для определения механических характеристик материа­ла необходимо исключить влияние абсолютных размеров образца. Поэтому диаграмму растяжения, перестраивают в относительных координатах
  • тия нагрузки появляется остаточная деформация равная 0,2% от первоначальной длины образца).
  • Истинное сопротивление разрыву определяют по формуле:
  • где Fp нагрузка в момент разрыва; Ар — площадь попереч­ного сечения в момент разрыва.
  • Остаточное относительное удлинение при разрыве опре­деляется по формуле:
  • где iq и — lp — соответственно длина испытываемой части образца: первоначальная и после разрыва.
  • Относительное поперечное сужение определяют по формуле:
Читайте также:  Требования, предъявляемые к системам контроля - справочник студента

Источник: https://studizba.com/files/show/doc/216363-2-spravochnik-studenta-inzhenera.html

Сборник основных формул по химии_Рябов М.А, Невская Е.Ю. и др_2009 -320с. Справочник студента Текст предоставлен изд-вом Сборник основных формул по химии аст Астрель Москва 2009

  • Термодинамическая система – тело или группа тел, находящихся во взаимодействии, мысленно или реально обособленные от окружающей среды.
  • Гомогенная система – система, внутри которой нет поверхностей, разделяющих отличающиеся по свойствам части системы (фазы).
  • Гетерогенная система – система, внутри которой присутствуют поверхности, разделяющие отличающиеся по свойствам части системы.
  • Фаза – совокупность гомогенных частей гетерогенной системы, одинаковых по физическим и химическим свойствам, отделенная от других частей системы видимыми поверхностями раздела.
  • Изолированная система – система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией.
  • Закрытая система – система, которая обменивается с окружающей средой энергией, но не обменивается веществом.
  • Открытая система – система, которая обменивается с окружающей средой и веществом, и энергией.
  • Параметры состояния – величины, характеризующие какое-либо макроскопическое свойство рассматриваемой системы.
  • Термодинамический процесс – всякое изменение термодинамического состояния системы (изменения хотя бы одного параметра состояния).
  • Обратимый процесс – процесс, допускающий возможность возвращения системы в исходное состояние без того, чтобы в окружающей среде остались какие-либо изменения.
  • Равновесный процесс – процесс, при котором система проходит через непрерывный ряд состояний, бесконечно близких к состоянию равновесия. Характерные особенности равновесного процесса:
  • 1) бесконечно малая разность действующих и противодействующих сил: Fex – Fin → 0;
  • 2) совершение системой в прямом процессе максимальной работы |W | = max;
  • 3) бесконечно медленное течение процесса, связанное с бесконечно малой разностью действующих сил и бесконечно большим числом промежуточных состояний t → ∞.

Самопроизвольный процесс – процесс, который может протекать без затраты работы извне, причем в результате может быть получена работа в количестве, пропорциональном произошедшему изменению состояния системы. Самопроизвольный процесс может протекать обратимо или необратимо.

Несамопроизвольный процесс – процесс, для протекания которого требуется затрата работы извне в количестве, пропорциональном производимому изменению состояния системы.

Энергия – мера способности системы совершать работу; общая качественная мера движения и взаимодействия материи. Энергия является неотъемлемым свойством материи. Различают потенциальную энергию, обусловленную положением тела в поле некоторых сил, и кинетическую энергию, обусловленную изменением положения тела в пространстве.

Внутренняя энергия системы U – сумма кинетической и потенциальной энергии всех частиц, составляющих систему. Можно также определить внутреннюю энергию системы как ее полную энергию за вычетом кинетической и потенциальной энергии системы как целого. [U ] = Дж.

Теплота Q – форма передачи энергии путем неупорядоченного движения молекул, путем хаотических столкновений молекул двух соприкасающихся тел, т. е. путем теплопроводности (и одновременно путем излучения). Q > 0, если система получает теплоту из окружающей среды. [Q ] = Дж.

Работа W – форма передачи энергии путем упорядоченного движения частиц (макроскопических масс) под действием каких-либо сил. W > 0, если окружающая среда совершает работу над системой. [W] = Дж.

  1. Вся работа делится на механическую работу расширения (или сжатия) и прочие виды работы (полезная работа): δW = —pdV + δW′.
  2. Стандартное состояние твердых и жидких веществ – устойчивое состояние чистого вещества при данной температуре под давлением р = 1атм.
  3. Стандартное состоянии чистого газа – состояние газа, подчиняющееся уравнению состояния идеального газа при давлении 1 атм.
  4. Стандартные величины – величины, определенные для веществ, находящихся в стандартном состоянии (обозначаются надстрочным индексом 0).
  5. Энергия неуничтожаема и несотворяема; она может только переходить из одной формы в другую в эквивалентных соотношениях.
  6. Первое начало термодинамики устанавливает соотношение между теплотой Q, работой W и изменением внутренней энергии системы ΔU .
  7. Изолированная система
  8. Закрытая система
  9. Открытая система
  10. Внутренняя энергия является функцией состояния; это означает, что изменение внутренней энергии ΔU не зависит от пути перехода системы из состояния 1 в состояние 2 и равно разности величин внутренней энергии U2 и U1 в этих состояниях:

Первое начало термодинамики представляет собой постулат – оно не может быть доказано логическим путем или выведено из каких-либо более общих положений.Внутренняя энергия изолированной системы остается постоянной. Изменение внутренней энергии закрытой системы совершается за счет теплоты, сообщенной системе, и/или работы, совершенной над системой. Изменение внутренней энергии открытой системы совершается за счет теплоты, сообщенной системе, и/или работы, совершенной над системой, а также за счет изменения массы системы. Для некоторого процесса: В простейшем случае – полезная работа не совершается. Все количество теплоты, полученное системой, идет на изменение внутренней энергии.Изохорический процесс - Справочник студента

– теплоемкость при постоянном объеме, т. е. количество теплоты, необходимое для повышения температуры системы на один градус при постоянном объеме. [СV ] = Дж/град.

  • ĈV – мольная теплоемкость при постоянном объеме, Дж/(моль × град). Для идеальных газов:
  • ĈV = 2/3R – одноатомный газ;
  • ĈV = 5/2R – двухатомный газ.
  • H = U + pV – энтальпия – функция состояния системы.
  • δQp = dU + pdV =dH = CpdT – тепловой эффект изобарного процесса равен изменению энтальпии системы.

Изохорический процесс - Справочник студента

– теплоемкость при постоянном давлении. [С ] = Дж/град.

  1. Ĉр – мольная теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(моль × град).
  2. Для идеальных газов: Ĉр = ĈV + R; Ĉр, ĈV = [Дж/(моль • К)].
  3. Тепловой эффект (теплота) химической реакции – количество теплоты, выделившейся либо поглотившейся в ходе реакции при постоянной температуре.

Температурный коэффициент теплового эффекта химической реакции равен изменению теплоемкости системы в ходе реакции.Закон Кирхгоффа:Изохорический процесс - Справочник студентаДля химического процесса изменение теплоемкости задается изменением состава системы: Интегральная форма закона Кирхгоффа: 1) Теплота не может самопроизвольно переходить от менее нагретого тела к более нагретому.2) Невозможен процесс, единственным результатом которого является превращение теплоты в работу.

  • 3) Существует некоторая функция состояния системы, названная энтропией, изменение которой следующим образом связано с поглощаемой теплотой и температурой системы:
  • в неравновесном процессе
  • в равновесном процессе
  • S – энтропия, Дж/град,
  • – приведенная теплота.

Каждому состоянию системы приписывается термодинамическая вероятность (определяемая как число микросостояний, составляющих данное макросостояние системы), тем большая, чем более неупорядоченным или неопределенным является это состояние. Энтропия – функция состояния, описывающая степень неупорядоченности системы.

  1. S = k lnW – формула Больцмана.
  2. Система стремится самопроизвольно перейти в состояние с максимальной термодинамической вероятностью.
  3. Потенциал – величина, убыль которой определяет производимую системой работу.
  4. Самопроизвольно могут протекать только те процессы, которые приводят к понижению свободной энергии системы; система приходит в состояние равновесия, когда свободная энергия достигает минимального значения.
  5. F = U – TS – свободная энергия Гельмгольца – изохорно-изотермический потенциал (Дж) – определяет направление и предел самопроизвольного протекания процесса в закрытой системе, находящейся в изохорно-изотермических условиях.
  6. G = H – TS = U + pV – TS – свободная энергия Гиббса – изобарно-изотермический потенциал (Дж) – определяет направление и предел самопроизвольного протекания процесса в закрытой системе, находящейся в изобарно-изотермических условиях.
  7. Изобарно-изотермические (Р = const, Т = const):
  8. Изохорно-изотермические (V = const, Т = const):
  9. Термодинамическим равновесием называется такое термодинамическое состояние системы с минимальной свободной энергией, которое при постоянстве внешних условий не изменяется во времени, причем эта неизменяемость не обусловлена каким-либо внешним процессом.
  10. Изобарно-изотермические (Р = const, Т = const):
  11. Изохорно-изотермические (V = const, Т = const):
  12. Для реакции v1A1 + v2A2 + … = v′1B1 + v′2B2 + …

Изменение энтропии в ходе химического процесса определяется только видом и состоянием исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от пути реакции: Величины абсолютной энтропии в стандартных условиях приведены в справочной литературе. Изохорический процесс - Справочник студента

Здесь Ci,pi – концентрации, давления реагирующих веществ в любой момент времени, отличный от состояния равновесия.

Принцип смещения равновесия Ле Шателье-Брауна

Если на систему, находящуюся в состоянии истинного равновесия, оказывается внешнее воздействие, то в системе возникает самопроизвольный процесс, компенсирующий данное воздействие.

Экзотермические реакции: ΔН° 0 (ΔU° > 0). Повышение температуры увеличивает величину константы равновесия (смещает равновесие вправо).

перейти в каталог файлов

Источник: http://uhimik.ru/spravochnik-studenta-tekst-predostavlen-izd-vom-sbornik-osnovn/index6.html

Изохорический процесс

Изохорический
процесс происходит при постоянном
объеме. Зависимость давления от
температуры описывается уравнением:

который читается:
для данной
массы газа при постоянном объеме давление
газа линейно возрастает с увеличением
температуры
.

Изобарический процесс

Изобарический
процесс. Это процесс, происходящий при
постоянном давлении, Р=const.

Зависимость объема
от температуры описывается законом:

который читается:
для данной
массы газа при постоянном давлении
объем газа линейно возрастает с ростом
температуры
.

Адиабатический процесс

Адиабатическим процессом называется процесс, происходящий
без теплообмена с окружающей средой
(dQ= 0). Он
описывается уравнением Пуассона:

где 
-постоянная адиабатического процесса.
Постоянная адиабатического процесса
равна:

При адиабатическом
процессе изменяются все параметры газа:
давление, объем и температура.

2. Теплоемкость газа

Количество теплоты dQ
,
сообщенное
телу при нагревании, равно

где с
удельная
теплоемкость вещества
,
равная количеству теплоты, сообщаемой
единице массы вещества для нагревания
ее на один градус.

Помимо удельной
теплоемкости вводится понятие мольной
теплоемкости. Мольная теплоемкость С
— равная количеству теплоты, сообщаемой
одному молю вещества для нагревания
его на один градус.

  • Мольная и удельная
    теплоемкости связаны между собой
    соотношением:
  • С = с, (6)
  • где С
    мольная
    теплоемкость, молярная
    масса.
  • Газ можно нагревать
    при постоянном давлении и при постоянном
    объеме, поэтому для газа вводятся две
    теплоемкости: изобарическая и
    изохорическая. Мольная изобарическая
    и мольная изохорическая теплоемкости
    газа связаны с соответственными
    соотношениями:
  • ; .

Количество теплоты,
сообщенное 1 молю газа при изохорическом
процессе, равно:

а при изобарическом
процессе

  1. 3
    Первое начало термодинамики
  2. Количество теплоты
    dQ
    , сообщенное термодинамической системе,
    расходуется на увеличение ее внутренней
    энергии dU и на работу dA
    системы против внешних сил.
  3. dQ = dU
    + dA

    . (9)
  4. Внутренняя энергия
    U
    суммарная энергия всех молекул в газе
    для идеального газа – кинетическая
    энергия вращательного и поступательного
    движения. Для одного моля газа определяется
    выражением
  • Работа совершаемая
    газом равна
  • dA
    =
    pdV
    . (11)
  • где dV
    изменение его объема.

Применение первого начало термодинамики Изотермический процесс

При этом процессе
температура остается постоянной
(Т=const)
В
этом случае dT=0
и внутренняя энергия не изменяется dU=0 dQ=dA, т.е. вся подводимая теплота расходуется
газом на совершение работы против
внешних сил.

При изохорическом
процессе V=const,
dV=0
и dA=0.
Т.е. при этом процессе работа не
совершается, т.к. объем не изменяется.
Тогда 1 началозапишется:

dQ
=
dU.

Т.е. количество
теплоты расходуется на изменение
внутренней энергии. Но по определению
(для 1 моля). Следовательно,.

Из этой формулы
видно, что изменение внутренней энергии
газа определяется только изменением
его температуры. Теплоемкость при
постоянном объеме (изохорная теплоемкость)
равна:

Источник: https://studfile.net/preview/3001649/

ПОИСК

    Пример 5А. Оценка пути процесса для изохорической системы переменного веса [c.74]

    Если реакция протекает в замкнутой изохорической системе, то С,- = Л г/ и уравненпе (П. 1) приводится к виду, [c.45]

    При исследовании кинетики реакций весьма важен вопрос о выборе контролируемого параметра. В простых газо-жидкостных процессах, в которых хорошо изучены направления химических превращений (например, реакции гидрирования непредельных соединений или восстановления нитросоединений водородом), контролируемым параметром может служить давление.

Процесс в этом случав проводят статически в изохорических условиях, а скорости реакций измеряют по скорости изменения давления в системе. Математическая обработка полученных результатов достаточно проста. Для сравнительно простых реакций можно применять адиабатический метод исследования кинетики [4—6], когда контролируемым параметром является только температура.

Метод основан на определении скорости разогрева (охлаждения) адиабатического реактора и применим для сильно экзотермических (или эндотермических) реакций. Для его использования нужно знать тепловые эффекты реакций и теплоемкости реагентов и продуктов.

Надо, однако, иметь в виду, что при применении чисто адиабатического метода всегда есть опасность непредвиденного изменения направления реакции по мере повышения температуры, что сразу затрудняет расшифровку полученных данных.

Гораздо большую перспективу имеет применение для исследования каталитических процессов метода неизотермического эксперимента, где наряду с анализом веществ производится замер профиля температуры по длине слоя катализатора или по ходу опыта. [c.403]

    Поскольку подавляющее большинство химических реакций проводится при постоянном давлении, их тепловые эффекты равны изменению энтальпии системы в результате ее химического превращения, поэтому и в термодинамических уравнениях часто тепловой эффект q обозначают знаком энтальпии (АН). Отсюда понятно и ограничение процессов, для которых выполним закон Гесса (изобарические или изохорические), т. к. только в этих случаях тепловые эффекты не зависят от пути протекания процесса и характеризуют изменение состояния системы в силу равенства их изменениям значений соответствующих функций состояния АН и AU (во всех остальных случаях теплота характеризовать изменение состояния системы не может, т. к. ее величина зависит от пути протекающего процесса). [c.76]

    В зависимости от свойств рассматриваемого процесса различают изобарную Ср (для изобарического процесса) и изохорную Су (для изохорического процесса) теплоемкости.

Для конденсированных систем (жидкости и твердые тела) существенной разницы между Ср и Си нет. Однако для неконденсированных систем (газы) Ср меньше на работу изобарического расширения системы.

Так, для идеального газа Ср,т — — Су, т = Я — 8,314 Дж/(моль- К). [c.43]

    В термодинамической практике наибольшее применение имеют изобарная и изохорная теплоемкости. Первая —это теплоты изобарического процесса, в результате которого температура системы изменяется на 1 градус (Ср). Вторая —это теплоты изохорического процесса, в результате которого температура системы изменяется на 1 градус (С ). [c.55]

    Крекинг, пиролиз, дегидрирование и другие подобные процессы углеводородов идут с поглощением энергии (теплоты) и увеличением числа моль газообразных компонентов системы. Какой режим ведения процесса — изобарический или изохорический — энергетически более выгоден Ответ пояснить. [c.81]

    Таким образом, если при изохорическом процессе тепловой эффект реакции равен изменению внутренней энергии системы, то в случае изобарного процесса тепловой эффект равен изменению энтальпии системы. Для реакции, записываемой в общем виде, [c.196]

    В каком из следующих процессов изотермиче-ском, адиабатическом, изохорическом, изобарическом — при обратимом их протекании не происходит изменения энтропии системы  [c.18]

Читайте также:  Психологическая экспертиза - справочник студента

    Переход термодинамической системы из одного состояния в другое называется в термодинамике процессом. При любом процессе одни параметры системы остаются неизменными, другие изменяются.

В зависимости от того, какие параметры при переходе системы из одного состояния в другое остаются постоянными, процессы делятся на изохорические (при постоянном объеме), изобарические (при постоянном давлении), изотермические (при постоянной температуре) и т. д. [c.50]

    Это означает, что при изохорическом процессе все тепло, подводимое к системе, идет только на увеличение ее внутренней энергии. Отсюда, в частности, вытекает выражение для теплоемкости при постоянном объеме Су. Согласно уравнению (1.10) и определению теплоемкости  [c.16]

    Таким образом, при изохорическом процессе тепловой эффект реакции АО равен изменению внутренней энергии системы [c.201]

    Если постоянным является объем v изохорический процесс), то, очевидно Л = 0. При этом, согласно уравнению (1.1), qv=AU=U2 Ui, т. е. все подведенное к системе тепло идет только на увеличение ее внутренней энергии. Отсюда вытекает определение мольной теплоемкости при постоянном объеме v, т. е.

количества тепла, необходимого для нагревания моля газа на один градус. Так как теплоемкость может изменяться с температурой, то для ее определения при данной температуре следует использовать понятие предела (lim), т. е. отношения количества затраченного тепла qv к приросту температуры ЛТ при ЛТ, стремящемся к нулю, т.

е, [c.20]

    При изохорическом охлаждении работа не совершается (Л2 = 0), но от системы отводится некоторое количество теплоты  [c.14]

    Рассмотрите свойства энтропии как функции состояния системы. Как вычислить энтропию из опытных данных Вычислите изменение энтропии при различных обратимых процессах в газах изотермическом, изобарическом и адиабатическом расширении и изохорическом нагревании. Зависит ли результат последнего расчета от уравнения состояния газа  [c.296]

    Функциями смешения называют изменения термодинамических функций при образовании раствора из чистых компонентов. Функции смешения используют для описания термодинамических свойств раствора обычно в том случае, когда при температуре исследования чистые компоненты являются жидкостями и исследование проводится в широкой области составов растворов, т. е.

когда компоненты выступают как равноправные. Рассматривают изотермический процесс смешения, происходящий при постоянном внешнем давлении (изотермо-изоба-рический процесс) или при постоянном объеме системы (изотермо-изохорический процесс). Практически более важным является, очевидно, первый способ закрепления переменных задание р и Т. [c.

399]

    В разд. 8.1 приведены некоторые статические характеристики системы вода — пар в полностью замкнутом пространстве, в котором происходят так называемые изохорические переходные процессы, т. е., например, изменение объема жидкой фазы в зависимости от давления в системе даже при постоянном количестве вещества в ней. [c.280]

    Любая система, переход которой из одного состояния в другое рассматривает термодинамика, отделена от внешней среды границей — реальной или воображаемой. Если эта граница жесткая, то объем системы постоянен.

Процессы, протекающие при постоянном объеме, называются изохорическими (или изохорными). К их числу относится, например, приготовление жаркого в кастрюле-скороварке с герметически закрывающейся крышкой. [c.

129]

    Для газовых смесей лабораторная система совпадает с системой центра масс в случае изобарических и с системой средней объемной скорости — в случае изохорических процессов (например, газа, заключенного в замкнутый или полузамкнутый сосуд).

Для гетерогенных химических реакций (включая фазовые переходы) лабораторная система совпадает с системой инертного газа.

В частном случае гетерогенного катализа, когда все реагенты и продукты остаются в газовой фазе, лабораторная система, в силу сохранения массы, тождественна также и с системой центра масс, которая в этом случае совпадает с системой инертного газа (если таковой присутствует в смеси хотя бы в виде избытка одного из реагентов). [c.198]

    Примем, что рассматриваемая химическая система является замкнутой, изохорической с идеальным перемешиванием реакцион-ной массы в объеме. В таком случае изменения концентраций могут быть разложены по стадиям с помощью следующего параметрического уравнения состава  [c.138]

    Таким образом, если функция П выражена через свои переменные V и 5, то частные производные по одной из переменных при неизменности другой позволяют определить значения Р иТ для простой системы.

Другими словами, изменение внутренней энергии вследствие изменения энтропии при постоянстве объема физически вызвано сообщением теплоты на обратимом и изохорическом процессе. Изменение внутренней энергии [c.

32]

    Основные газовые процессы. Изохорический процесс это процесс, протекающий при постоянном объеме. Для идеального газа он определяется законом Шарля и. математически выражается формулой (6). Газовые процессы можно изобразить графически в прямоугольной системе координат.

Проводят под прямым углом две прямые линии — горизонтальную (абсциссу) и вертикальную (ординату). Эти линии называют осями координат. В принятых масштабах на горизонтальной оси откладывают объем газа V, а на вертикальной — давление газа Р, которое соответствует определенному объему.

[c.12]

    Таким образои, картина образования новой фазы в изотермо-изохорических условиях, полученная в серии молекулярно-динамических экспериментов с микрогетерогенной системой, не противоречит термодинамическому. описанию. [c.133]

    В изохорических и изобарических процессах (помнить о единственной силе — давлении) теплоту можно рассматривать так, как будто она есть свойство системы. Теперь становится понятным, почему ошибочное положение о сохранении количества теплоты приводило к правильным результатам. [c.133]

    При изотермическом и изохорическом процессе приращение Р равно количеству квазистатической нетто-работы, произведенной источником работы над системой. [c.228]

    При изотермическом изохорическом процессе приращение Р равно количеству квазистатической нетто-работы, произведенной источником работы над системой [уравнения (X, 84) и (X, 84а)]. Уравнения (XI, 14) и (XI, 14а) тогда можно представить в следующем виде  [c.260]

    Таким образом, несмотря на то, что при химических процессах в.

системе Т = onst, в ней обязательно происходит изменение внутренней энергии, хотя бы за счет изменения химической составляющей, связанной с изменениями строения веществ системы, происходящими при реакции.

Отсюда следует, что изохорный тепловой эффект реакции, подобно теплоте изохорического процесса термомеханической системы [см. (11.15)], равен изменению внутренней энергии системы [c.69]

    В зависимости от условий перехода системы из одного состояния в другое в термодинамике различают изотермические,изобарические, изохорические и адиабатические процессы.

Первые— протекают при постоянной температуре (Г = onst), вторые — при постоянном давлении (р = onst), третьи — при постоянном объеме (V = onst), четвертые — в условиях отсутствия обмена теплотой между системой и окружающей средой (q = 0). / [c.94]

    Если х> лическая реакция идет в автоклаве (изохорический процесс У onst, и система не совершает работы, в том числе и работы расширения, так как AV = 0), то вся подведенная к системе теп-лота/ сходуется на приращение ее внутренней энергии  [c.97]

    Если химическая реакция идет в автоклаве (изохорический процесс К = onst и система не совершает работы, в том числе [c.88]

    Образование идеального раствора из чистых компонентов при р, Т= = onst не сопровождается изменением объема системы (процесс оказывается изохорическим), тепловой эффект процесса равен нулю. Зависимость парциального давления пара компонентов от состава идеального раствора подчинена закону Рауля  [c.401]

    Следует отметить, что при линеаризованном аналитическом решении динамики давления и объема жидкой фазы в замкнутом изохорическом пространстве изменения состояния происходят только по соответствующей изохоре (если процесс исследуется по изохорической диаграмме) и, следовательно, по некоторой КЗ ранее анализированных статических характеристик, а с учетом линеаризации — по касательным к этим статическим характеристикам, проведенным к ним через исходную точку начального состояния покоя системы. [c.290]

    Метод МД позволяет получить значения термодинамических функций только для устойчиво-равновесной системы, что и определило выбор изотермо-изохорических условий для проведения эксперимента.

Вдали от спгнодали время появления критического зародыша может значительно превысить характерное вреня Ш эксперимента (10 сн). Поэтому мы сразу задаем неоднородное начальное расоределевие плотности — создаем готовый зародыш и следим за его развитием.

Исследованная двумерная система обычно состоаяа из 256 частиц, вза- [c.129]

    Изменение энергии системы вследствие изменения энтропии при постоянном объеме [уравнение (X, 40)] физически вызвано сообщением системе теплоты на квазистатическом и изохорическом (V = onst) пути. [c.219]

Источник: https://www.chem21.info/info/384992/

Техническая термодинамика | Вукалович М.П., Новиков И.И. | скачать книгу

Книга представляет собой учебник по технической термодинамике для студентов теплотехнических и инженерно-физических факультетов высших энергетических, политехнических и технических учебных заведений.

В 1-й части книги излагаются основные законы термодинамики и вытекающие из них общие теоретические положения, которые составляют основу для последующего изучения и количественного анализа рабочих циклов тепловых машин.

2-я часть книги посвящена рассмотрению и анализу рабочих циклов тепловых двигателей и холодильных машин; здесь же излагаются вопросы, связанные с общими термодинамическими принципами получения тепла.

Настоящее, четвертое, издание книги значительно расширено и дополнено с учетом новейших достижений в областях термодинамики, теплофизики и энергетики и может рассматриваться как современный курс технической термодинамики.

Книга написана в соответствии с утвержденной Министерством высшего и среднего специального образования СССР программой курса «Технической термодинамики», причем некоторые разделы значительно расширены. В связи с этим она представляет интерес для научных и инженерно-технических работников, аспирантов и преподавателей. Оглавление книги ''Техническая термодинамика''

Предисловие.Часть первая. Основные законы термодинамики.

Глава первая. Введение.

1-1. Предмет и метод термодинамики.
1-2. Основные понятия.
1-3. Уравнение состояния.
1-4. Термодинамический процесс.
1-5. Аналитическое выражение для работы и теплоты процесса.

1-6. Процессы обратимые и необратимые.Глава вторая. Первое начало термодинамики.

2-1. Закон сохранения и превращения энергии.
2-2. Превращение тепла в работу.
2-3. Внутренняя энергия.
2-4. Энтальпия.
2-5. Аналитическое выражение первого начала термодинамики.
2-6. Теплоемкость.

2-7. Приложение первого начала термодинамики к анализу термодинамических процессов.Глава третья. Второе начало термодинамики.

3-1. Общность второго начала термодинамики.
3-2. Тепловой двигатель Карно.
3-3. Энтропия.
3-4. Изменение энтропии при необратимых процессах.
3-5. Аналитическое выражение второго начала термодинамики.
3-6. Максимальная полезная внешняя работа.
3-7. Третье начало термодинамики.
3-8. Открытие и развитие второго начала термодинамики.

3-9 Статистическое толкование второю начала термодинамики.Глава четвертая. Термодинамические потенциалы и условия термодинамического равновесия.

1-1. Термодинамические потенциалы.
4-2. Общие условия равновесия термодинамической системы.
4-3. Равновесие однородной системы.
4-4. Равновесие фаз.
4-5. Термодинамические диаграммы и таблицы.
4-6. Правило фаз.
4-7. Теплота фазового перехода
4-8. Формула Клапейрона-Клаузиуса.
4-9. Фазовые переходы при неодинаковых давлениях фаз.
4-10. Общее выражение для характеристических функций.
4-11. Дифференциальные уравнения термодинамики в частных производных.

4-12. Принцип смещения равновесия.Глава пятая. Термодинамические процессы.

5-1. Термодинамический метод исследования.
5-2. Изотермический процесс (Т=const).
5-3. Изобарический процесс (р'=const).
5-4. Изохорический процесс (V=const).
5-5. Адиабатический процесс (dQ=0).
5-6. Политропический процесс.

5-7. Процессы со смесями.Глава шестая. Свойства газов и паров.

6-1. Реальные газы.
6-2. Уравнение состояния реальных газов.
6-3. Термодинамическое подобие.
6-4. Смесь реальных газов.
6-5. Испарение и конденсация. Физические процессы при испарении.
6-6. Свойства вещества в области критической точки.
6-7. Насыщенный пар.
6-8. Влажный пар.
6-9. Свойства газов.

6-10. Свойства паров воды.Глава седьмая. Течение газов и паров.

7-1. Основные уравнения течения.
7-2. Изоэнтропическое течение газов и паров в каналах.
7-3. Влияние трения на течение.
7-4. Переход через скорость звука. Сопло Лаваля.
7-5. Течение газов по длинным трубам.
7-6. Поступательно-вращательное течение жидкостей и газов по трубам.

7-7. Течение электропроводящего газа в поперечном электромагнитном поле.Глава восьмая. Элементы химической термодинамики.

8-1. Химическое равновесие.
8-2. Максимальная полезная работа реакции.

8-3. Растворы часть вторая рабочие циклы Тепловых двигателей.Часть вторая. Рабочие циклы тепловых двигателей.

Глава девятая. Термодинамический метод анализа циклов тепловых двигателей.

9-1. Обратимые циклы.
9-2. Анализ необратимых процессов и циклов.
9-3. Термодинамический анализ циклов тепловых двигателей.
9-4. Оптимизация цикла путем регенерации тепла.

9-5. Сравнительный анализ циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок.Глава десятая. Сжатие газов и паров.

10-1. Основные понятия.
10-2. Одноступенчатый компрессор.
10-3. Многоступенчатый компрессор.
10-4. Процессы сжатия газа в реальном компрессоре.
10-5. Сжатие реальных газов и паров.

10-6. Сжатие в эжекторе.Глава одиннадцатая. Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания.

11-1. Принцип действия поршневых двигателей внутреннего сгорания.
11-2. Цикл с подводом тепла при постоянном объеме.
11-3. Цикл с подводом тепла при постоянном давлении.
11-4. Цикл со смешанным подводом тепла.

11-5. Сравнение циклов поршневых двигателей.Глава двенадцатая. Циклы газотурбинных установок.

12-1. Основные характеристики газотурбинных установок.
12-2. Циклы газотурбинных установок со сгоранием топлива при постоянном давлении.
12-3. Циклы газотурбинных установок со сгоранием топлива при постоянном объеме.
12-4. Сравнение циклов газотурбинных установок со сгоранием топлива при постоянных давлении и объеме.

12-5. Газотурбинные установки, работающие по замкнутому циклу.Глава тринадцатая. Циклы реактивных двигателей.

13-1. Основные характеристики реактивных двигателей.
13-2. Цикл реактивного двигателя, работающего на жидких окислителях.
13-3. Цикл бескомпрессорного воздушно-реактивного двигателя.

13-4. Компрессорные воздушно-реактивные двигатели.Глава четырнадцатая. Циклы паросиловых установок.

14-1. Введение.
14-2. Теоретический цикл паросиловой установки.
14-3. Термический КПД цикла паросиловой установки.
14-4. Влияние параметров пара на термический КПД цикла паросиловой установки.
14-5. Цикл паросиловой установки с промежуточным перегревом пара.
14-6. Цикл паросиловой установки с паровой машиной.
14-7. Эффективный КПД паросиловой установки.
14-8. Регенеративные циклы паросиловых установок.
14-9. Бинарные циклы.
14-10. Теплофикационные установки.
14-11. Требования к рабочему веществу паросиловых установок.
14-12. Циклы парогазовых установок.

14-13. Ядерные паросиловые установки.Глава пятнадцатая. Циклы холодильных машин.

15-1. Холодильный цикл.
15-2. Циклы воздушных холодильных машин.
15-3. Циклы паровых компрессионных холодильных машин.
15-4. Пароэжекторные холодильные машины.

15-5. Абсорбционные холодильные машины.Глава шестнадцатая. Трансформация тепла.

16-1. Коэффициент преобразования тепла.
16-2. Термотрансформаторы.
16-3. Отопление при помощи теплового насоса.
16-4. Циклы для совместного получения тепла и холода. Скриншоты

Источник: https://booksee.org/book/481486

Ссылка на основную публикацию