Cообщество школьников и студентов
Главная » Статьи » Студенту » Физика для студентов Добавить статью

Работа газа по перемещению поршня. Теплоемкость при постоянном объеме и давлении.  

Материалы по теме: объем, степень свободы, постоянная Пуассона, физика, работа газа, уравнение Майера, молярная теплоемкость, газ, теплоемкость, термодинамика

Работа газа (при сообщении ему некоторого количества теплоты) по перемещению поршня на бесконечно малое расстояние (рис. 11):


Рис. 11. Работа газа по перемещению поршня


δA=Fdl=PSdl,


где F - сила, действующая на поршень со стороны молекул газа, dl - бесконечно малое расстояние, на которое передвигается поршень, S - площадь поршня.

Работа, производимая газом над поршнем:

δA==PdV (52)


Первое начало термодинамики для 1 моль газа с учетом (50) и (52) примет вид:

CmdT=dUm+pdVm (53)


Если газ нагревается при постоянном объеме или давлении, то различают молярную теплоемкость при постоянном объеме и при постоянном давлении:

CV=dUm/dT, Cp=(dUm/dT)+(PdVm/dT). (54)


Из полученных зависимостей, используя уравнение (16), получаем уравнение Майера, связывающее CV и Cp:

Cp=CV+R. (55)


Это выражение показывает, что Cp всегда больше CV на величину R. (при нагревании газа при постоянном давлении требуется дополнительное количество теплоты на совершение работы расширения газа).

Связь молярных теплоемкостей с числом степеней свободы молекул газа имеет вид:

CV=iR/2, Cp=(i+2)R/2, (56)


При рассмотрении термодинамических процессов важно знать характерное для каждого газа отношение:

λ=Cp/CV=(i+2)/i, (57)


где λ - постоянная Пуассона.

Из выражений (56) следует, что теплоемкости не зависят от температуры; это утверждение справедливо в довольно широком интервале температур лишь для одноатомных газов. Уже у двухатомных газов число степеней свободы зависит от температуры.
  27.08.2011     452     0.0/0     0     Артем  

Теги: объем, степень свободы, постоянная Пуассона, физика, работа газа, уравнение Майера, молярная теплоемкость, газ, теплоемкость, термодинамика

Похожие статьи:


HTML ссылка:

BBcode:

Имя *:
Код *: