МОЛЕКУЛЯРНАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ

Закон Гука 0: 21 0) при малых деформациях сила упругости пропорциональна абсолютной деформации и направлена противоположно смещению

 

F 4упр 0 = - k 7D 0l

 

[ k ] = Н 7/ 0м, жесткость такого тела, при деформации которого на 1 м возникает сила упругости, равная 1 Н

Коэффициент жесткости численно равен силе упругости, возникающей в теле при единичном смещении

При малых деформациях напряжение 7s 0 прямо пропорционально относительному удлиннению 7 e 0

 

7s 0 = E 7e 0,

 

E - модуль Юнга, численно равен такому механическому напряжению, когда относительное удлннение равно 1 (длина тела увеличилась в 2 раза)

 

[E] = Н 7/ 0м 52 0 = Па,

 

7s 0 = F 7/ 0S, механическое напряжение

 

[ 7s 0] = Па,

 

7e 0 = 7D 0l 7/ 0l, относительное смещение

 

1.2. Расширение тел при нагревании

 

l = l 40 0(1+ 7b 0t),

 

7b 0 = 7 D 0l 7/ 0l 40 7D 0t, температурный коэффициент линейного расширения; показывает, на сколько меняется длина тела при нагревании на 1 5O

 

[ 7b 0] = К 5-1 0,

 

l = l 40 0 + 7D 0l,

 

l 40 0 - длина тела при 0 5O 0C

 

2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ

 

 

 

2.1. Основные положения МКТ

 

N 4A 0 7~ 0 6*10 523 0 моль 5-1

 

7n 0 = N 7/ 0N 4A

 

Основное уравнение МКТ : p = F 7/ 0S = 1 7/ 03*m 40 0n 7v 52 4средняя

 

p = 2 7/ 03*nE 4средняя 0, E 4средняя 0 = m 40 7v 52 4средняя 7/ 02

 

2.2. Температура

 

pV 7/ 0N = kT

 

k = 1.38*10 5-23 0 Дж 7/ 0К, постоянная Больцмана

 

E 4средняя 0 = 3 7/ 02*kT

 

p = nkT

 

Средняя квадратичная скорость : 7 v 4средняя 0 = 7 ? 0 3kT 7/ 0m 40

 

2.3. Уравнение состояния идеального газа

 

pV = m 7/ 0M*RT

 

R = 8.31 Дж 7/ 0( моль*К ), универсальная газовая постоянная

 

Уравнение Менделеева-Клапейрона : p 41 0V 41 7/ 0T 41 0 = p 42 0V 42 7/ 0T 42 0 = const

 

2.4. Экспериментальные газовые законы

 

1) Закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс) 0:

 

для идеального газа данной массы произведение давления на его

 

объем постоянно, если температура газа не меняется

 

T = const , pV = const

 

2) Закон Гей-Люссака (изобарный процесс) 0:для идеального газа данной массы отношение объема к абсолютной температуре постоянно, если давление газа не меняется

 

p = const , V 7/ 0T = const

 

3) Закон Шарля (изохорный процесс) 0: для идеального газа данной массы отношение давления к абсолютной температуре постоянно, если объем газа не меняется

 

V = const , p 7/ 0T = const

 

2.5. Внутренняя энергия идеального газа

 

U = N*E 4средняя полная

 

N = mN 4A 7/ 0M

 

E 4средняя полная 0 = ikT 7/ 02

 

U = mN 4A 7/ 0M*ikT 7/ 02 = imRT 7/ 02M

 

7D 0U = i 7/ 02*m 7/ 0M*R 7D 0T

 

2.6. Теплота и работа

 

Работа 0 - это мера превращения энергии в механике

 

A = Flcos 7a

 

В изобарном процессе A 4изобар 0 = p 7D 0V

 

Q = cm 7D 0T

 

c - 1удельная теплоемкость 0 - количество теплоты, которое получает или отдает 1 кг вещества при изменении его температуры на 1 К

 

Q 4п 0 = rm

 

r - 1удельная теплота парообразования 0 - количество теплоты, необходимое для превращения при постоянной температуре 1 кг жидкости в пар

 

Q 4пл 0 = 7 l 0m

 

7l 0 - 1удельная теплота 0 1плавления 0 - количество теплоты, необходимое для превращения 1 кг кристаллического вещества при температуре плавления в жидкость той же температуры

 

2.7. Физический смысл универсальной газовой постоянной

 

p 7D 0V = m 7/ 0M*R 7D 0T

 

A 4 изобар 0 = m 7/ 0M*R 7D 0T

 

Универсальная газовая постоянная 0 численно равна работе, совершаемой 1 молем идеального газа при изобарном нагревании на 1 К

 

2.8. Первый закон термодинамики

 

Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе

 

7D 0U = A + Q

 

2.9. Коэффициент полезного действия теплового двигателя

 

КПД теплового двигателя 0 - это отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя

 

7h 0 = A 41 7/ 0Q 41 0 = (Q 41 0-Q 42 0) 7/ 0Q 41 0 = 1-Q 42 7/ 0Q 41

 

Q 41 0 - количество теплоты, полученное от нагревателя,

 

Q 42 0 - количество теплоты, отданное холодильнику

 

7h 4max 0 = (T 41 0-T 42 0) 7/ 0T 41

 

T 41 0 - температура нагревателя,

 

T 42 0 - температура холодильника