Energiyasiga aylanish qonunini

5 Ideal gaz — molekulalari oʻzaro mutlaqo taʼsirlashmaydigan gaz; bunda gazni tashkil etuvchi molekulalarning xususiy hajmlari eʼtiborga olinmaydi. Har qanday real gaz zichligi juda kichik boʻlgan hollarda u oʻzining tabiati boʻyicha I. g . ga yaqinlashib boradi. T-raning katta qiymatlarida, yaʼni molekulalarning oʻrtacha kinetik energiyalari molekulalarning oʻzaro taʼsirlashishi natijasida vujudga kelgan oʻrtacha potensial energiyalaridan juda katta boʻlganda ham real gazlarni I. g . lar deb qarash mumkin. I. g . ning ichki energiyasi shu gazni tashkil etuvchi barcha molekulalarning xaotik (tartibsiz) ilgarilama va aylanma harakat kinetik energiyalari bilan molekulalardagi atomlarning xaotik tebranma harakati kinetik va potensial energiyalarining yigʻindisiga teng . Aniq massa t ga ega boʻlgan I. g . ning muvozanatli holatini bosim r, hajm V va temperatura T dan iborat makroskopik parametrlar orqali toʻla ravishda ifodalaniladi. Bu parametrlarning oʻzaro bogʻlanishini ifodalovchi I. g . ning holat tenglamasi pV=~kT odatda Klapeyronmendeleyev tenglamasi deb ataladi, bunda M — gazning molyar massasi. Koʻpgina amaliy masalalarni hal etishda real gazlarga I. g . lar uchun keltirib chiqarilgan, oddiy koʻrinishga ega boʻlgan qonuniyatlarni katta aniqlik bilan tadbiq etish mumkin. Bundan tashqari gaz, va tomir devorlarining kutilmoqda mutlaq elastiklik, idish devorini urish zarba va bir-biriga biroz qiymati jalb kuchlari molekulalar tan hisoblanadi.
ideal gaz mohiyati Bunday tushunish juda keng muammo hal gaz termodinamika ishlatiladi.
jismoniy ma'noda, ideal gaz turli navlari: klassik, kimning xususiyatlari kvant mexanikasi tamoyillari olingan tabiati bo'lgan mumtoz mexanika va kvant, qonunlari bilan belgilanadi.
birinchi katta frantsuz fizik Benua Klapeyron umumiy tenglama keltirdi. U ishlab chiqilgan va turli gazlar o'rganish barcha zamonaviy nazariyalar asosini tashkil ideal gaz ta'limotining asosiy qoidalari, bo'ldi.
Bu ta'lim boshlang'ich joy bosim, harorat qarab uning hajmining doimiy chiziqli tabiatini ideal gaz qiymati, deb xulosa qilinadi. Bu ba'zi bir shart taxminlarni hisobga olish zarur:
- uning qabul qiymatini beparvo kichik ideal gaz molekulalarining diametri;
- molekulalar orasidagi puls faqat to'qnashuvi davomida o'tkazilishi mumkin, shunday qilib, e'tiborsiz mumkin
jalb kuchi ular orasidagi;
- gaz molekulalarining energiya umumiy miqdori gaz amalga issiqlik va ish yo'qligida doimiy tomonidan e'tirof etilgan. Bu holda, ideal gaz bosimi idish devorlarining molekulalar bilan to'qnashuv hosil qilingan puls kattaligi summasi bog'liq.
ko'p olimlar ta'limoti mavjudligi davomida gaz jismoniy va kimyoviy tabiati o'rganish bilan shug'ullanadi, va ularning ko'pchiligi bir xil emas edi yondashuvlar. Fermi gaz, Bose gaz, va boshqalar - Bu jismoniy to'qib uning tadqiqoti fizik asosida qo'yiladi qonunlar nuqtai nazaridan ideal gaz klassifikatsiyasini ko'rib, deb aslida olib keldi. - bosim, t - PV = bt, p: Shunday qilib, teng yondashuv hisoblanadi gaz ko'ra bir vaqtning o'zida qonunlar va Boyl va Gay-Lussac qonunini qondirish mutlaq harorat. formula xususiyatlari uzoq g'oyasi ustidan Mendeleev beradi: R - gaz doimiy, M - molar massasi, m - ommaviy: PV = m / M ifodalanuvchi RT, x.
erta rivojlangan va gaz xossalarini ta'limotlardan biri, ham ideal gaz bosimi xususiyatlari ta'rifi edi. Lekin, bu tushuncha o'rganishga bir tomonlama yondashuv bilan bog'liq ayrim kamchiliklar bor edi. Shunday qilib, hatto biz parametrlarini tushunishga mumkin emas bosim miqdorini o'lchagan o'rtacha qadriyatlar individual molekulalar har bir kinetik energiyasi, shuningdek, idishda bu molekulalarning konsentratsiyasi. Shuning uchun, yana bir ma'lum o'lchov orqali foydalanish muammoni hal mumkin. harorat bunday miqdor fiziklar sifatida taklif qilindi. termodinamika bu organda miqdor bir fikr beradi bo'lgan issiqlik tizimi davlat va qanday, uning dinamikasi. Bu idish gaz molekulalari harakati tasvirlangan, shuningdek, ularning yuqori aks ettiradi, chunki Lekin gazlar nazariyasi harorati, muhim va qanday molekulyar kinetik parametrlarni kinetik energiya. Bu qiymat Boltzmann doimiy deyiladi.
murakkabligi kiritish uchun emas, bosim qidiruv formuladan oliy matematika, u sun'iy ba'zi sadeleştirmeler joriy etish zarur:
- bir shar shaklidagi vakili molekulalar shakli;
- molekulalar orasidagi masofa jalb kuchlari juda katta, maxsus chora taqdim etadi;
- molekulalar tezligi o'rtacha darajada tashkil etish;
- tomir devori juda elastik bo'ladi taqdim.
Bu biz sirt sohasida, ideal gaz bosimi idish devoriga perpendikulyar bajaruvchi kuchga ballik bo'linma bo'ladi bo'lgan formuladan foydalanib, qo'lga mumkin ustida, bu kuch Havoriylar: p = F / S.
Bunday hollarda, qachon bizning osonlashtirish qo'shimcha qadriyatlarni kiritish kerak bo'ladi, bu oddiy formula ideal gaz bosimini o'zgartirish uchun qanday aniqlash uchun harakat qilmaydi.
6
Massasi bir xil bo’lgan ikkita turli moddani bir xil temperaturagacha qizdirish uchun turli miqdorda issiqlik sarflash kerak bo’ladi. Masalan, suvni qizdirish uchun xuddi shu miqdordagi temirni o’sha temperaturaga qadar qizdirishga ketadigan issiqlikka qaraganda taxminan to’qqiz marta ko’p issiqlik sarflashga to’g’ri keladi.
Demak, har qanday jismning faqat shu jismga xos issiqlik sig’imi bo’ladi. Jismning temperaturasini bir gradusga o’zgartirish uchun zarur bo’lgan issiqlik miqdori jismning issiqlik sig’imi deyiladi.