Шпаргалка: Основы физики
суммарная кинетическая энергия поступательного движения N одинаковых молекул газа, находящихся в V объеме, m – масса, υi – скорость.
Если газ в объеме V содержит N молекул, движущихся со скоростями υ1 , υ2, …, υn , то целесообразно рассматривать среднюю квадратичную скорость
- масса газа
ρ = nm – плотность газа, n – число частиц в единице объема n=N/V
Для 1 моля газа:
- средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения.
Сравним с уравнением Менделеева – Клапейрона для 1 моля
Уравнение Менделеева – Клапейрона истолковывают абсолютную температуру
Абсолютная температура является мерой средней кинетической энергии теплового хаотического движения молекул идеального газа.
В термодинамике температура T является величиной, характеризующей направление теплообмена между телами. В состоянии равновесия системы температура всех тел, входящих в систему, одинакова. Для измерения температуры используется тот факт, что при изменении температуры тела изменяются почти все его физические свойства: длина и объем, плотность, упругие свойства, электропроводность и др. Основой для измерения температуры может являться изменение любого из этих свойств какого-либо одного тела (термометрическое тело ), если для него известна зависимость данного свойства от температуры.
Температурная шкала, устанавливаемая с помощью термометрического тела, называется эмпирической . По решению IX Генеральной конференциипо мерам и весам в 1948 г. для практического употребления принята международная стоградусная температурная шкала . Дляпостроения этой шкалы, установления начала отсчета температуры и единицы ее измерения — градуса Цельсия — принимается, что при нормальном атмосферном давлении в 1,01325· 105 Н/м2 температуры плавления льда и кипения воды равны соответственно 0°С и 100°С. IX Генеральная конференция по мерам и весам установила абсолютную термодинамическую шкалу температуры, в которой температура измеряется в градусах Кельвина (Кельвинах — К) и обозначается Т. Связь между абсолютной температурой Т и температурой tпо стоградусной шкале: T=273,15 + t.
Температура T=0 К (по шкале Цельсия - 273,15°С) называется абсолютным нулем температуры.
10. Идеальная тепловая машина. Цикл Карно. КПД цикла
1°. Циклом Карно называется прямой обратимый круговой процесс, состоящий из двух изотерм 1—1' и 2—2' и двух адиабат 1—2 и 1'—2'. При изотермическом расширении 1—1' рабочее тело получает от нагревателя (теплоотдатчика) — источника энергии с постоянной температурой Т1 — количество теплоты Q1 . При изотермическом сжатии 2'—2 рабочее тело отдает холодильнику (теплоприемнику), имеющему, постоянную температуру Т2 (Т2 <.Т1 ), ' количество теплоты Q2 . При адиабатном расширении и сжатии энергия извне к рабочему телу не поступает и. эти процессы происходят за счет изменения его внутренней энергии
2°. Термическим (термодинамическим) коэффициентом полезного действия (к. п. д.) произвольного цикла называется отношение ра боты А, совершенной рабочим телом в прямом цикле, к количеству
теплоты Q1 , сообщенному рабочему телу нагревателем:
3°. Термический к. п. д. обратимого цикла Карно не зависит от природы рабочего тела и определяется только температурами нагревателя T1 и холодильника T2 :
ηК <1, ибо практически невозможно осуществить условие T 1 →∞ и теоретически невозможно осуществить холодильник, у которого Т2 =0.