Идеал газ күйінің теңдеуі

Кіріспе 3
1.Идеал газ күйінің теңдеуі 4
1.1 Идеал газ 4
1.2 Авогадро заңы 4
2.1 Термодинамикалық процесс .5
2.2 Изотермиялық процесс 6
2.3 Изобаралық процесс 6
2.4 Изохоралық процесс 7
2.5 Адиабаталық процесс 8
2.6 Политроптық процесс 9
Қорытынды 10
Пайдаланылған әдебиеттер 12

Термодинамика — тәжірибелерден жинақталған нәтижелерге сүйенетін феноменологиялық ғылым. Ол көптеген құрамдас бөліктерден тұратын макроскопиялық жүйелер - термодинамикалық жүйелерді зерттейді. Мұндай жүйелерде жүретін процестер макроскопиялық шамалар, мысалға қысым немесе температура арқылы сипатталады және олар молекулярлық деңгейде қолдануға келмейді.
Термодинамика заңдылықтары жалпы сипатта қолданылады және заттардың атомдық деңгейдегі құрылымына тәуелді емес. Сондықтан термодинамика ғылым мен техниканың энергетика, қозғалтқыштар, фазалық ауысу, химиялық реакциялар, секілді көптеген салаларында қолданылады.Термодинамиканың физика мен химияның бірқатар салаларында, химиялық технология, аэроғарыштық технология, машина жасау, жасушалық биология, биомедициналық инженерия секілді алуан түрлі салаларда алатын орны ерекше.

1 Кабашев Р.А. ж. б. Жылу техникасы: Оқулық/ Р.А. Кабашев, А.К. Кадырбаев, A.M.
2 Кекилбаев. -Алматы: «Бастау» баспаханасы, 2008. - 425 б. Библиографиялы тізімі 17. ISBN 9965-814-30-9
3 Cанат: Термодинамика
4 Арызханов Б.С., Физика. –Алматы: Рауан баспасы, 1994 ж. -92-95 бб.
5 Савельев И.В., Механика, тербелістер мен толқындар молекулалық физика. –Алматы: Мектеп баспасы, 1977 ж. -450-462 бб.

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

МАЗМұНы
Кіріспе 3
1.Идеал газ күйінің теңдеуі 4
1.1 Идеал газ 4
1.2 Авогадро заңы 4
2.1 Термодинамикалық процесс .5
2.2 Изотермиялық процесс 6
2.3 Изобаралық процесс 6
2.4 Изохоралық процесс 7
2.5 Адиабаталық процесс 8
2.6 Политроптық процесс 9
Қорытынды 10
Пайдаланылған әдебиеттер 12

Кіріспе
Термодинамика -- тәжірибелерден жинақталған нәтижелерге сүйенетін феноменологиялық ғылым. Ол көптеген құрамдас бөліктерден тұратын макроскопиялық жүйелер - термодинамикалық жүйелерді зерттейді. Мұндай жүйелерде жүретін процестер макроскопиялық шамалар, мысалға қысым немесе температура арқылы сипатталады және олар молекулярлық деңгейде қолдануға келмейді.
Термодинамика заңдылықтары жалпы сипатта қолданылады және заттардың атомдық деңгейдегі құрылымына тәуелді емес. Сондықтан термодинамика ғылым мен техниканың энергетика, қозғалтқыштар, фазалық ауысу, химиялық реакциялар, секілді көптеген салаларында қолданылады.Термодинамиканың физика мен химияның бірқатар салаларында, химиялық технология, аэроғарыштық технология, машина жасау, жасушалық биология, биомедициналық инженерия секілді алуан түрлі салаларда алатын орны ерекше.

1.Идеал газ күйінің теңдеуі

1.1 Идеал газ
Идеал газ дегеніміз - молекулалары шексіз аз көлем алатын серпімді шариктер болып табылатын және өзара әрекеттесуі тек олардың бір-бірімен тікелей немесе ыдыстың қабырғасымен соқтығысуы кезінде ғана білінетін газ болып табылады.
Идеал газ - бөлшектерінің өзара әсері ескерілмейтін газдың теориялық моделі.
Ол классикалық идеал газ және кванттық идеал газ болып ажыратылады. Классикалық идеал газдың қасиеттері классикалық физика заңдарымен - Клапейрон теңдеуімен, сондай-ақ оның дербес түрлері Бойль - Мариотт заңы және Гей-Люссак заңымен сипатталады. Классикалық идеал газ бөлшектерінің энергиясы Больцман үлестірілуіне сәйкес болып үлестіріледі. Жеткілікті дәрежеде сиретілген реал газдар классикалық идеал газдың моделімен жақсы түсіндіріледі.[[1]]
Газдың температурасы төмендеген немесе оның тығыздығы артқан кезде идеал газ бөлшектерінің толқындық (кванттық) қасиеттері елеулі рөл атқара бастайды. Бүтін санды спинді бөлшектерден құралған кванттық идеал газдың қалпы (күйі) Бозе - Эйнштейн статистикасымен, ал жарты бүтін санды спинді бөлшектерден құралған кванттық идеал газдың қалпы (күйі) Ферми - Дирак статистикасымен сипатталады.[[2]]

P1v1T1=P1v1T1=PvT=const=R
(1.1)

Мұндағы: R - меншікті газ тұрақтылығы. Мұндағы шамалар мына бірлікте: Р - Нм2, v - м3кг; Т - К, R - Дж(кгК). Теңдеу біртекті газдардың қалай болса солай алынған санына (m) арналғанын, басқа түріндегі теңдеуін пайдалана отырып жазуға болады:
P V = m R T {\displaystyle ~PV=mRT}
PV=mRT

(1.1,2)

Бұл теңдеу, идеалды газдарға арналған Клапейрон-Менделеев теңдеуі деп аталады. Мейлі, М газдың молярлы массасы, кгмоль, өлшенеді.

1.2 Авогадро заңы
Авогадро заңы бойынша, идеалды газдың 10−3 көлемі - қандай да химиялық құрамындағы ( р ) және ( t ) бірдей кезінде, дәл өзі болады. Белгілі, қысым кезінде р0 = 101,33 Па (760 мм.сын.бағ.) және температурада T0=273,16К (нормалы физикалық күйде), газ көлемі 10−3 моль кезінде, (Vm = =22.4116 м3 ). (р0, Vm, Т0 ) және (M=m) мәндерін теңдеуіне ауыстырып қойып табамыз:

R* =MR=101,33∙22,4116273,16=8,825∙103 Дж(моль*К)

(1.2,3)

Мұндағы R[*] барлық газдар үшін бірдей және оны, эмбебапты газ тұрақтылығы деп атайды. Сонымен:

R=R*m

(1.2,4)

Молекулалары бір бірімен және ыдыстың қабырғасымен өзара әрекеттесетін идеал газ моделі үшін алынған газдың қысымын оның температурасымен және молекулалар концентрациясымен байланыстыратын төмендегі формуланы аламыз

p = nkT,

(1.2,5)
бұдан,

(1.2,6)

осы теңдіктерді қолдана отырып,

(1.2,7)

түрінде жазуға болады. Мұндағы N - ыдыстағы молекулалар саны, NA - Авогадро тұрақтысы, m - ыдыстағы газдың массасы, M - газдың мольдік массасы.
Авогадро тұрақтысының Больцман тұрақтысына көбейтіндісін универсал газ тұрақтысы деп атап, R- деп белгілейді (R = 8,31 Джмоль·К).
2.1 Термодинамикалық процесс Термодинамикалық процесс деп қарастырылатын термодинамикалық жүйенің параметрлерінің өзгеруімен сипатталатын жүйенің күйінің өзгеруін айтады.
Берілген жағдайда атомдарының арасындағы өзара әсерлесу күші елеусіз аз болатын газды идеал газ деп атайды.
Қалыпты жағдайдағы газдарды идеал газ деп есептеуге болады. Термодинамикалық параметрлер арасындағы байланысты анықтайтын теңдеуді күй теңдеуі деп атайды.
2.2 Изотермиялық процесс Тұрақты температурада өтетін процесс изотермиялық процесс деп аталады.

(2.2,8)

Изотермиялық процесті сипаттайтын заңды ағылшын ғалымы Бойль мен француз ғалымы Мариот бір-бірінен тәуелсіз, тәжірибе жүзінде алды. Сондықтан бұл заң Бойль-Мариот заңы деп аталады.
Берілген газдың массасы үшін тұрақты температурада газ қысымының көлемге көбейтіндісі тұрақты болады.
немесе

(2.2,9)

Сурет-1. Изотермиялық процесс.
Изотермиялық процесті сипаттайтын графикті изотерма деп атайды. Графикте Т1Т2.
2.3 Изобаралық процесс
Тұрақты қысымда өтетін процесс изобаралық процесс деп аталады.
.

(2.3,10)

Изобаралық процесті сипаттайтын заңды француз ғалымы Гей-Люссак тәжірибе жүзінде алды. Сондықтан бұл заң Гей-Люссак заңы деп аталады.
Берілген газдың массасы үшін тұрақты қысымда газ көлемінің температураға қатынасы тұрақты болады.

немесе

(2.3,11)

Гей-Люссак заңын Цельсий шкаласындағы температураны пайдаланып келесі түрде жазылады:

мұндағы: - температурадағы газ көлемі, - температурадағы газ көлемі, - газ көлемінің ұлғаюының температуралық коэффициенті.

Сурет-2. Изобаралық процесс.

Изобаралық процесті сипаттайтын графикті изобара деп атайды. Графикте р1р2.

2.4 Изохоралық процесс
Тұрақты көлемде өтетін процес изохоралық процесс деп аталады.

(2.4,12)

Изохоралық процесті сипаттайтын заңды француз ғалымы Шарль тәжірибе жүзінде алды. Сондықтан бұл заң Шарль заңы деп аталады.
Берілген газдың массасы үшін тұрақты көлемде газ қысымының температураға қатынасы тұрақты болады.

немесе

(2.4,13)

Шарль заңын Цельсий шкаласындағы температураны пайдаланып келесі түрде жазылады:
,
мұндағы: - температурадағы газ қысымы, - температурадағы газ қысымы, - газ қысымының температуралық коэффициенті.

Сурет-3. Изохоралық процесс.

Изохоралық процесті сипаттайтын графикті изохора ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.