ИЗОПРОЦЕССЫ
Изопроцессы — равновесные процессы, в которых один из основных параметров сохраняется.
ИЗОБАРНЫЙ ПРОЦЕСС ()
Для изобарного процесса в идеальном газе справедлив закон Гей-Люссака:
при постоянном давлении объем данной массы газа прямо пропорционален его термодинамической температуре:
или .
Работа газа при изобарном расширении:
.
Изменение внутренней энергии:
Количество полученного тепла в соответствии с первым началом термодинамики:
.
Молярная теплоемкость при изобарном процессе:
.
ИЗОХОРНЫЙ ПРОЦЕСС ()
Изохорный процесс в идеальном газе описывается законом Шарля:
при постоянном объеме давление данной массы газа прямо пропорционально его термодинамической температуре:
или .
Работа газа при изохорном процессе равна нулю: .
Все полученное тепло идет на изменение внутренней энергии в соответствии с первым началом термодинамики:
.
Молярная теплоемкость при изохорном процессе:
.
ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ()
Изотермический процесс в идеальном газе подчиняется закону Бойля - Мариотта:
для данной массы газа при неизменной температуре произведение значений давления и объема есть величина постоянная:
или .
Работа газа при изотермическом расширении:
.
Изменение внутренней энергии при изотермическом процессе равно нулю:
.
Все полученное тепло идет на совершение работы в соответствии с первым началом термодинамики:
.
Изопроцессы:
Изотермический процесс – процесс, происходящий при постоянной температуре. Изотерма – график зависимости между параметрами состояния газа при постоянной температуре. Изотермы в координатах р, V – гиперболы, расположенные на графике тем выше, чем выше температура, при которой происходит процесс (рис. 2.1). Закон Бойля-Мариотта: для данной массы газа при постоянной температуре произведение давления газа на его объем есть величина постоянная: pV=const (T=const, m=const)
[р – давление, V– объем, Т – термодинамическая температура, m – масса газа].
Закон Гей-Люссака (формулировки):
1. Объем данной массы газа при постоянном давлении изменяется линейно с температурой.
V=V0(1+t) или (V1/V2)=(T1/T2), (где p=const, m=const)
2. Давление данной массы газа при постоянном объеме изменяется линейно с температурой
p=p0(1+t) или (p1/p2)=(T1/T2), (где V=const, m=const)
[t – температура по шкале Цельсия; V0 и p0 – соответственно объем и давление при 0 С; коэффициент =1/273 К–1; индексы 1 и 2 относятся к произвольным состояниям].
Изобарный процесс – процесс, происходящий при постоянном давлении. Изобара – график зависимости между параметрами состояния газа при постоянном давлении. Изобара в координатах в координатах V, t на рис. 2.5
Изохора – график зависимости между параметрами газа при постоянном объеме газа. Изохора в координатах в координатах p, t на рис. 2.9.