А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Термодинаміка - ідеальний газ
Термодинаміка ідеальних газів спочатку виводиться загальне рівняння внутрішньої кінетичної енергії газу, а потім, за допомогою його (беручи при цьому, що абсолютна температура пропорційна середньої кінетичної енергії поступального руху частинок) виводиться рівняння стану Клапейрона. Після цього за допомогою основного рівняння кінетичної теорії газів виводяться співвідношення, що дозволяють обґрунтувати закони Авогадро і Джоуля.
З термодинаміки ідеальних газів слід, що зміна вільної енергії в стандартних умовах AG має для будь-якої газоподібної системи постійну величину, коли початкові парціальні тиску кожного з газів (реагентів і продуктів) рівні 1 атм.
Рівняння термодинаміки ідеальних газів нині підлягають перегляду. Рівняння Клапейрона-Менделєєва можна вважати вірним для газів лише наближено в області, де температури не дуже низькі і де щільності, не дуже великі. Якщо в розвитку термодинаміки йти за звичайним-вищевказаною методу, то, природно, виникає питання, чи не підлягає перегляду основний зміст термодинаміки в зв'язку з тими поправками, які вносяться в рівняння стану ідеального газу теорією виродження газів.
Формули термодинаміки ідеальних газів в застосуванні до реальних газів придатні тільки для наближених розрахунків. Складання точного рівняння стану стиснених газів і парів є справою досить складним, вимагає значної частини вимірів, причому зазвичай не вдається властивості різних парів висловити простими однотипними рівняннями стану.
Ця шкала базується на законах термодинаміки ідеального газу і використовує в якості основної температуру потрійної точки води, якій присвоєно значення 27316 К.
Ця шкала базується на законах термодинаміки ідеального газу і використовує в якості-основний температуру потрійної точки води, якій присвоєно значення 27316 К.
Формула Нернста виведена на основі законів термодинаміки ідеальних газів, прикладених до розчинів електролітів. Однак при розрахунку електроднихпотенціалів необхідно враховувати і електростатичне взаємодія між іонами, чого формула Нернста не відображає. Ось чому застосування зазначеної формули призводить до неточностей, зростаючим зі збільшенням концентрації розчину електроліту.
У навчальному посібнику розглянуто основні закони термодинаміки ідеальних газів і сумішей, властивості сухого повітря, водяної пари, води і льоду. Склад і властивості вологого повітря обмежені діапазоном температур і тисків, характерних для процесів комфортного кондиціонування повітря. Наведено дані щодо впливу кривизни поверхні розділу фаз на тиск насичення, радіуса краплі - на температуру її замерзання, а також залежності для визначення ентальпії, ентропії і ексергії вологого повітря як гетерогенної суміші.
Автори визнали за необхідне в розділі 1 коротко викласти основні закони термодинаміки ідеальних газів і сумішей, яким підкоряється в зазначеному діапазоні температур і тисків вологе повітря, і зупинитися більш докладно на властивостях льоду і туману, вплив кривизни поверхні розділу фаз на тиск насичення, залежно температури замерзання крапель води від тиску та інших питаннях.
Розрахунок компресорів з кінцевим тиском стиснення до 10 МПа за рівняннями термодинаміки ідеального газу дає результати, досить близькі до дійсних.
Розрахунок компресорів з кінцевим тиском стиснення до 10 МПа за рівняннями термодинаміки ідеального газу дає результати, близькі-к дійсним.
Розрахунок компресорів з кінцевим тиском стиснення до 100 кГ1смг по рівняннях термодинаміки ідеального газу дає результати, досить близькі до дійсних.
Розрахунок компресорів з кінцевим тиском стиснення до 10 МПа за рівняннями термодинаміки ідеального газу дає результати, досить близькі до дійсних.
Схема багатоступінчастого компресора. | Індикаторна діаграма трехступенчатого компресора (а і зображення процесу стиснення в Т, s - діаграмі (б. Теорія компресорних машин, що володіє практично прийнятною точністю, ґрунтується на термодинаміки ідеального газу. . Найпростіша теорія компресорних машин, що володіє практично прийнятною точністю, ґрунтується на термодинаміки ідеального газу.
Користуючись цією формою рівняння стану, ми отримаємо тепер новий результат, який має важливе значення для термодинаміки ідеального газу.
Визначення площі /- 2 - 3 - 4 технічно нескладне труднощів і виконується за формулами термодинаміки ідеальних газів.
Метод Розена дозволяє для реального газу зберегти, - у всякому разі за формою, ряд простих залежностей термодинаміки ідеальних газів, наприклад рівняння адіабати.
Як побачимо далі, за своїм змістом кількість інформації і ентропія точно аналогічні вільної та зв'язаної енергії в термодинаміці ідеального газу. Тому якщо функція Шеннона є ентропія інформації, то величиною, що компенсує цю невизначеність, може бути тільки робота інформації, і, отже, функція Вінера в термодинамічній аспекті повинна розглядатися саме як така робота.
Метод Розена дозволяє для реального газу зберегти, - у всякому разі за формою, - ряд простих залежностей термодинаміки ідеальних газів, наприклад рівняння адіабати.
Нарешті, в IV частини додано виклад основних уявлень про канонічне розподіл із застосуванням їх до вирішення завдання про термодинаміки ідеального газу. Часто канонічне розподіл викладається без всяких застосувань і у читачів створюється про нього неправильне уявлення, як про метод не застосовується для вирішення конкретних завдань.
За допомогою цього методу було показано, що для реального газу можна зберегти - у всякому разі за формою - ряд простих залежностей термодинаміки ідеальних газів, наприклад, рівняння - Пуассона (15 гл. Таким чином, всі наведені формули для поправок до енергії та тиску за рахунок електростатичного взаємодії годяться лише для того, щоб перевірити, чи до яких щільності до плазми може бути застосована термодинаміка ідеального газу. Перейшовши цю межу, ми потрапляємо в область, де плазма поводиться як стиснений газ або рідина, нагріта вище критичної температури. Ніякими простими законами термодинамічні властивості плазми в цій області не описуються. Вони взагалі практично не вивчені, так як розрахунок колективної взаємодії багатьох частинок між собою - дуже важка справа. Але легко вказати граничні закони термодинаміки плазми при ще більш високій щільності. Ці закони відносяться до області, де енергія плазми і її тиск визначаються вже не електростатичним взаємодією, а іншим фізичним явищем - виродженням.
Тоді можна вважати, що в останніх виразах член - Р (V - V0) і означає роботу зовнішнього тиску Р const, спрямованого на протидію внутрішнім силам відштовхування атомів по гіпотетичному розширенню тіла від стану максимальної щільності речовини з об'ємом V0 до існуючого в даний момент обсягу V , причому V0 V; величиною V0 можна нехтувати, тоді рівняння (3.1) збігається зі звичайним співвідношенням термодинаміки ідеального газу.
Тоді можна вважати, що у виразах (31) і (32) член Р (V - V0) Q означає роботу проти сил зовнішнього тиску Р const, спрямованого на протидію внутрішнім силам відштовхування атомів, що викликає гіпотетичне розширення тіла від стану максимальної щільності речовини з об'ємом V0 до існуючого в даний момент обсягу V; так як У0 У, величиною V0 можна знехтувати, тоді рівняння (31) співпаде зі звичайним співвідношенням термодинаміки ідеального газу.
МПа (100 кгс /см -) по рівняннях термодинаміки ідеального газу призводить до похибки близько 2%, що для інженерного розрахунку допустимо.
Політропний процеси стиснення в Л, 5-діаграмі. Компресорна машина являє собою відкриту термодинамічну систему. Теорія компресорних машин, що володіє практично прийнятною точністю, ґрунтується на термодинаміки ідеального газу.
У хімічній термодинаміці чільне місце займає створена Льюїсом теорія активності. Льюїс ввів в термодинаміку дві нові величини, що підлягають експериментальному і теоретичному вивченню, а саме дві такі величини /і а, які, будучи вживані замість тиску р і концентрації с, дозволяють узагальнити формули термодинаміки ідеальних газів (розчинів) на будь-які реальні системи.
Згідно (173) - (1 - 74) летючість можна визначити як тиск, який повинна мати реальна система, щоб надавати таку ж дію, як і ідеальна система. Введення летючості дозволяє формальним шляхом зберегти простоту рівнянь термодинаміки ідеальних газів. Труднощі, пов'язані з урахуванням відхилення газів від ідеальної поведінки, переносяться на обчислення летючості.
Цей прийом дозволяє зв'язати знайдені дослідним шляхом властивості реального газу (відхилення його від ідеального стану) з його термодинамічними параметрами. Згідно з методом Льюїса летючість (фугітівность) являє собою тиск, формально виправлене так, що при даній температурі і даному обсязі можна застосовувати рівняння термодинаміки ідеальних газів до реальних газів.
На відміну від 4Не ядерний спін атомів 8Не дорівнює 1/2 тому вони підкоряються статистиці Фермі - Дірака. Відповідна температура виродження становить всього кілька кельвінів. Нижче її система атомів 3Не поводиться у багатьох відношеннях як звичайний фермі-газ, поки температура не опуститься приблизно до 1 мк, після чого відбувається перехід в іншу фазу. Поки ж розглянемо деякі характеристики рідкого 3Не при температурі вище точки фазового переходу. На перший погляд це здається трохи дивним, так як при наявності сильної взаємодії між атомами природно було б очікувати помітних відхилень від термодинаміки ідеального газу. Пояснення цих несподіваних властивостей було дано Ландау. Його ідея полягала в тому, що взаємодія призводить, врешті-решт, до виникнення навколо кожного атома хмари екранують його частинок.
З термодинаміки ідеальних газів слід, що зміна вільної енергії в стандартних умовах AG має для будь-якої газоподібної системи постійну величину, коли початкові парціальні тиску кожного з газів (реагентів і продуктів) рівні 1 атм.
Рівняння термодинаміки ідеальних газів нині підлягають перегляду. Рівняння Клапейрона-Менделєєва можна вважати вірним для газів лише наближено в області, де температури не дуже низькі і де щільності, не дуже великі. Якщо в розвитку термодинаміки йти за звичайним-вищевказаною методу, то, природно, виникає питання, чи не підлягає перегляду основний зміст термодинаміки в зв'язку з тими поправками, які вносяться в рівняння стану ідеального газу теорією виродження газів.
Формули термодинаміки ідеальних газів в застосуванні до реальних газів придатні тільки для наближених розрахунків. Складання точного рівняння стану стиснених газів і парів є справою досить складним, вимагає значної частини вимірів, причому зазвичай не вдається властивості різних парів висловити простими однотипними рівняннями стану.
Ця шкала базується на законах термодинаміки ідеального газу і використовує в якості основної температуру потрійної точки води, якій присвоєно значення 27316 К.
Ця шкала базується на законах термодинаміки ідеального газу і використовує в якості-основний температуру потрійної точки води, якій присвоєно значення 27316 К.
Формула Нернста виведена на основі законів термодинаміки ідеальних газів, прикладених до розчинів електролітів. Однак при розрахунку електроднихпотенціалів необхідно враховувати і електростатичне взаємодія між іонами, чого формула Нернста не відображає. Ось чому застосування зазначеної формули призводить до неточностей, зростаючим зі збільшенням концентрації розчину електроліту.
У навчальному посібнику розглянуто основні закони термодинаміки ідеальних газів і сумішей, властивості сухого повітря, водяної пари, води і льоду. Склад і властивості вологого повітря обмежені діапазоном температур і тисків, характерних для процесів комфортного кондиціонування повітря. Наведено дані щодо впливу кривизни поверхні розділу фаз на тиск насичення, радіуса краплі - на температуру її замерзання, а також залежності для визначення ентальпії, ентропії і ексергії вологого повітря як гетерогенної суміші.
Автори визнали за необхідне в розділі 1 коротко викласти основні закони термодинаміки ідеальних газів і сумішей, яким підкоряється в зазначеному діапазоні температур і тисків вологе повітря, і зупинитися більш докладно на властивостях льоду і туману, вплив кривизни поверхні розділу фаз на тиск насичення, залежно температури замерзання крапель води від тиску та інших питаннях.
Розрахунок компресорів з кінцевим тиском стиснення до 10 МПа за рівняннями термодинаміки ідеального газу дає результати, досить близькі до дійсних.
Розрахунок компресорів з кінцевим тиском стиснення до 10 МПа за рівняннями термодинаміки ідеального газу дає результати, близькі-к дійсним.
Розрахунок компресорів з кінцевим тиском стиснення до 100 кГ1смг по рівняннях термодинаміки ідеального газу дає результати, досить близькі до дійсних.
Розрахунок компресорів з кінцевим тиском стиснення до 10 МПа за рівняннями термодинаміки ідеального газу дає результати, досить близькі до дійсних.
Схема багатоступінчастого компресора. | Індикаторна діаграма трехступенчатого компресора (а і зображення процесу стиснення в Т, s - діаграмі (б. Теорія компресорних машин, що володіє практично прийнятною точністю, ґрунтується на термодинаміки ідеального газу. . Найпростіша теорія компресорних машин, що володіє практично прийнятною точністю, ґрунтується на термодинаміки ідеального газу.
Користуючись цією формою рівняння стану, ми отримаємо тепер новий результат, який має важливе значення для термодинаміки ідеального газу.
Визначення площі /- 2 - 3 - 4 технічно нескладне труднощів і виконується за формулами термодинаміки ідеальних газів.
Метод Розена дозволяє для реального газу зберегти, - у всякому разі за формою, ряд простих залежностей термодинаміки ідеальних газів, наприклад рівняння адіабати.
Як побачимо далі, за своїм змістом кількість інформації і ентропія точно аналогічні вільної та зв'язаної енергії в термодинаміці ідеального газу. Тому якщо функція Шеннона є ентропія інформації, то величиною, що компенсує цю невизначеність, може бути тільки робота інформації, і, отже, функція Вінера в термодинамічній аспекті повинна розглядатися саме як така робота.
Метод Розена дозволяє для реального газу зберегти, - у всякому разі за формою, - ряд простих залежностей термодинаміки ідеальних газів, наприклад рівняння адіабати.
Нарешті, в IV частини додано виклад основних уявлень про канонічне розподіл із застосуванням їх до вирішення завдання про термодинаміки ідеального газу. Часто канонічне розподіл викладається без всяких застосувань і у читачів створюється про нього неправильне уявлення, як про метод не застосовується для вирішення конкретних завдань.
За допомогою цього методу було показано, що для реального газу можна зберегти - у всякому разі за формою - ряд простих залежностей термодинаміки ідеальних газів, наприклад, рівняння - Пуассона (15 гл. Таким чином, всі наведені формули для поправок до енергії та тиску за рахунок електростатичного взаємодії годяться лише для того, щоб перевірити, чи до яких щільності до плазми може бути застосована термодинаміка ідеального газу. Перейшовши цю межу, ми потрапляємо в область, де плазма поводиться як стиснений газ або рідина, нагріта вище критичної температури. Ніякими простими законами термодинамічні властивості плазми в цій області не описуються. Вони взагалі практично не вивчені, так як розрахунок колективної взаємодії багатьох частинок між собою - дуже важка справа. Але легко вказати граничні закони термодинаміки плазми при ще більш високій щільності. Ці закони відносяться до області, де енергія плазми і її тиск визначаються вже не електростатичним взаємодією, а іншим фізичним явищем - виродженням.
Тоді можна вважати, що в останніх виразах член - Р (V - V0) і означає роботу зовнішнього тиску Р const, спрямованого на протидію внутрішнім силам відштовхування атомів по гіпотетичному розширенню тіла від стану максимальної щільності речовини з об'ємом V0 до існуючого в даний момент обсягу V , причому V0 V; величиною V0 можна нехтувати, тоді рівняння (3.1) збігається зі звичайним співвідношенням термодинаміки ідеального газу.
Тоді можна вважати, що у виразах (31) і (32) член Р (V - V0) Q означає роботу проти сил зовнішнього тиску Р const, спрямованого на протидію внутрішнім силам відштовхування атомів, що викликає гіпотетичне розширення тіла від стану максимальної щільності речовини з об'ємом V0 до існуючого в даний момент обсягу V; так як У0 У, величиною V0 можна знехтувати, тоді рівняння (31) співпаде зі звичайним співвідношенням термодинаміки ідеального газу.
МПа (100 кгс /см -) по рівняннях термодинаміки ідеального газу призводить до похибки близько 2%, що для інженерного розрахунку допустимо.
Політропний процеси стиснення в Л, 5-діаграмі. Компресорна машина являє собою відкриту термодинамічну систему. Теорія компресорних машин, що володіє практично прийнятною точністю, ґрунтується на термодинаміки ідеального газу.
У хімічній термодинаміці чільне місце займає створена Льюїсом теорія активності. Льюїс ввів в термодинаміку дві нові величини, що підлягають експериментальному і теоретичному вивченню, а саме дві такі величини /і а, які, будучи вживані замість тиску р і концентрації с, дозволяють узагальнити формули термодинаміки ідеальних газів (розчинів) на будь-які реальні системи.
Згідно (173) - (1 - 74) летючість можна визначити як тиск, який повинна мати реальна система, щоб надавати таку ж дію, як і ідеальна система. Введення летючості дозволяє формальним шляхом зберегти простоту рівнянь термодинаміки ідеальних газів. Труднощі, пов'язані з урахуванням відхилення газів від ідеальної поведінки, переносяться на обчислення летючості.
Цей прийом дозволяє зв'язати знайдені дослідним шляхом властивості реального газу (відхилення його від ідеального стану) з його термодинамічними параметрами. Згідно з методом Льюїса летючість (фугітівность) являє собою тиск, формально виправлене так, що при даній температурі і даному обсязі можна застосовувати рівняння термодинаміки ідеальних газів до реальних газів.
На відміну від 4Не ядерний спін атомів 8Не дорівнює 1/2 тому вони підкоряються статистиці Фермі - Дірака. Відповідна температура виродження становить всього кілька кельвінів. Нижче її система атомів 3Не поводиться у багатьох відношеннях як звичайний фермі-газ, поки температура не опуститься приблизно до 1 мк, після чого відбувається перехід в іншу фазу. Поки ж розглянемо деякі характеристики рідкого 3Не при температурі вище точки фазового переходу. На перший погляд це здається трохи дивним, так як при наявності сильної взаємодії між атомами природно було б очікувати помітних відхилень від термодинаміки ідеального газу. Пояснення цих несподіваних властивостей було дано Ландау. Його ідея полягала в тому, що взаємодія призводить, врешті-решт, до виникнення навколо кожного атома хмари екранують його частинок.