Приборы для автомобилей Техника в доме Торговая техника Наука и техника Кухонные приборы Новости бытовых приборов





Термодинамика - формы энергии и процессы ее преобразования в природных и технологических системах

30-10-2018

Из приведенной зависимости параметров газа можно было бы сделать вывод, что температура является характеристикой энергии газа. С другой стороны, молекулярно-кинетическая теория газов показывает, что температура газа характеризует лишь интенсивность хаотического движения его молекул. Согласно этой теории между средней кинетической энергией поступательного движения молекул и температурой Т существует зависимость: еk, где k - постоянная Больцмана (отношение газовой постоянной R к постоянной Авогадро - NA).

Так, суммарная (внутренняя) энергия - U определенного макрообьему газа равна произведению количества его молекул-N на среднюю кинетическую энергию одной молекулы - еk.

Подставив вместо постоянной Больцмана k отношение постоянных, получим, где (количество вещества mol). Подставив в формулу вместо отношение массы газа m к его молярной массы М, получим внутреннюю энергию моля газа UM зависимости от температуры T

.

Для одного моля любых газов количество молекул, а значит и объем, будут одинаковыми, следовательно, вместе с газовой постоянной R выражение.

Вывод: температура прямо пропорциональна внутренней энергии системы:.

Приведенная формула справедлива для одноатомных газов (Ne, Ar и др.), а для двухатомных вместо коэффициента 3/2 принимают 5/2, поскольку в двухатомных газах до кинетической энергии движения молекул добавляется вращательная.

Приведенная формула показывает, что при значении энергия молекул тоже равна нулю, что может произойти, однако, только при прекращении их движения. Это соображение использовал английский физик Кельвин, прорабатывая абсолютную температурную шкалу (шкала термодинамической температуры Кельвина). Разница между шкалой термодинамической температуры Кельвина и эмпирической шкале Цельсия является существенной. Известно, что по шкале температур Цельсия за начало отсчета (0 ° С) взят температуру плавления (таяния) льда в «тройной точке» фазовой диаграммы воды (см. 2.1.3), что в ней энергии молекул (следовательно и температура) в агрегатных состояниях льда, воды и пара одинаковы. По шкале Кельвина это соответствует 273,15 К. «Тройная точка» с высокой достоверностью воспроизводится экспериментально.

Принято считать, что 1 ° С равна 1 К, точнее 0,9997 К. Как правило, в практике измерения температуры большинства природных или производственных объектов такой разницей пренебрегают.

Выяснив содержание понятий (терминов) энергия, теплота и температура, остановимся основательно еще на одной форме энергии - работе. Как физическая величина (см. 1.2.2) работа А характеризует явление перемещения массы m под действием силы F на расстояние l. Из собственного опыта имеем представление о механическую работу, наблюдая перемещения в пространстве макрообъектов. Например, поднимая груз массой mв на высоту l, подъемный кран преодолевает гравитационную силу притяжения (здесь g - ускорение тела в свободном падении) и выполняет работу.


Другие статьи по теме:
 Наукоемкую продукцию выпускать будет некому
 Объединение серверов в кластеры
 Принципы и методы измерения
 Микросхемы логических элементов
 Электрические аппараты на тепловозе

Добавить комментарий:

Введите ваше имя:

Комментарий:


 Samsung SC62 и SC63 – тихая борьба с пылью
Вполне обоснованно, больше всего современный пользователь бытовой техники, а в частности пылесосов, ожидает от них низкий уровень шума в процессе работы и высокую эффективность уборки.
 Зачем идти домой, оставайтесь в машине!
Такого в вашем автомобиле еще не было! Все в одной станции отвечающей за все ваши медиа(звук и видео) приложения.
 Дух Италии в Professionalных плитах Ardo!
Вы любите готовить и хотите, чтобы получалось как в лучших ресторанах? Это возможно с линейкой плит линии Professional от ARDO с пятью газовыми конфорками!