Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Термодинамика - Ферми Э.

Ферми Э. Термодинамика — Харьков, 1969. — 162 c.
Скачать (прямая ссылка): termodinamika1969.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 49 >> Следующая


dL = р J da dn.

Из рис. 2 видно, что изменение объема dV сосуда выражается в виде интеграла по поверхности

dV = J da dn.

Сравнивая эти два уравнения, опять приходим к уравнению (3). 14

Глава III

В

P

А

V,

Vb V

В

Рис. 2

Рис. 3

Если состояние системы может быть представлено на (V,p)-диаграмме, то выполненная во время процесса работа будет иметь простое геометрическое толкование. Рассмотрим переход от начального состояния, обозначенного точкой А, к конечному состоянию, показанному точкой В (рис. 3). Этот переход можно изобразить кривой, соединяющей Au В, форма которой зависит от вида рассматриваемого процесса. Работа, совершенная в течение этого процесса, выражается интегралом

где Va и Vb — объемы, соответствующие состояниям А и В. Этот интеграл, а следовательно, и проделанная работа геометрически могут быть представлены заштрихованной на рис. 3 площадью.

Особенно важны такие процессы, в которых начальное и конечное состояния одинаковы. Они называются циклическими процессами, или циклами. Цикл — процесс, при котором система возвращается к своему начальному состоянию. Если состояние системы представить на диаграмме (V,p), то цикл можно изобразить такой замкнутой кривой, как кривая ABCD (рис. 4).

Работу L, выполненную системой во время циклического процесса, геометрически можно представить площадью, заключенной внутри кривой, изображающей цикл. Пусть А и С — точки, соответствующие наименьшему и наибольшему значениям абсциссы цикла, и пусть

(5) Термодинамические системы

15

соответственно А' и С' — их проекции. Работа, выполняемая во время части процесса ABC, положительна и равна площади ABCC'А'А. Работа, выполненная во время остальной части процесса CDA, является отрицательной и количественно равна площади CC'A'ADC. Окончательно: совершенная положительная работа есть разность между этими двумя площадями и, следовательно, равна площади, ограниченной кривой, изображающей цикл.

Следует подчеркнуть, что проделанная работа является положительной, так как цикл протекал по направлению хода часовой стрел- р ки. Если же он совершается в направлении против хода часовой стрелки, то работа, которая на этот раз является отрицательной, снова будет представлена площадью, ограниченной кривой, описывающей цикл.

Процесс, при котором система не совершает внешней работы, называется изохори- А' С' V ческим.

Работа dL, выполняемая в течение беско- рис ^

нечно малого элемента процесса, задается, согласно уравнению (3), произведением pdV. Для изохорического процесса dV = 0, или, после интегрирования,

В D

V = const.

Таким образом, изохорический процесс есть процесс, происходящий при постоянном объеме, что оправдывает его название. Следует, однако, отметить, что понятие изохорического процесса является более общим, так как оно требует, чтобы для данного процесса dL = О, даже когда работа не может быть представлена уравнением (3).

Процессы, во время которых давление или температура системы остаются постоянными, называются соответственно изобарическими и изотермическими. 16

Глава III

2. Идеальные газы

Уравнение состояния системы, которая содержит определенное количество газа, занимающего объем V при температуре t и давлении р, может быть выражено простым аналитическим законом. Мы получим уравнение состояния газа в простейшей форме, заменив эмпирическую шкалу температур t новой температурной шкалой Т.

Временно определим T как температуру, показываемую газовым термометром, в котором газ содержится при очень низком постоянном давлении.

Тогда температура T пропорциональна объему, занимаемому газом. Хорошо известно, что показания различных газовых термометров в этих условиях в значительной степени не зависят от природы содержащегося в них газа при условии, что он достаточно далек от конденсации. Однако увидим далее (раздел 9), что можно определить ту же шкалу температур T из общих термодинамических соображений совершенно независимо от каких бы то ни было специальных свойств газов.

Температура T называется абсолютной температурой. Ее единицы выбраны таким образом, чтобы разность температур между точками кипения и замерзания воды при давлении, равном одной атмосфере, была равна 100°. Тогда, как известно, точка замерзания воды соответствует абсолютной температуре 273,1°.

Уравнение состояния системы, содержащей m граммов газа с молекулярным весом M, записывается следующим образом:

тп

PV = jiRT. (6)

R является универсальной постоянной, т. е. имеет одну и ту же величину для всех газов: R = 8,314- IO7 эрг/град, или (см. раздел 3) R = 1,986 кал/град. Уравнение (6) называется уравнением состояния идеального газа-, оно включает в себя законы Бойля, Гей-Люссака и Авогадро.

Ни один из реальных газов не подчиняется уравнению (6) точно. Вещество, которое точно подчиняется уравнению (6), называется идеальным газом. Термодинамические системы

17

Для грамм-молекулы или моля газа, т. е. для числа граммов газа, равного его молекулярному весу, имеем т = М, поэтому уравнение (6) сводится к
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 49 >> Следующая