Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования" -> 49

Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования - Яворский Б.М.

Яворский Б.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования — М.: Наука, 1989. — 596 c.
Скачать (прямая ссылка): spravochdelo1989.pdf
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 196 >> Следующая

Изотермическим (изотермным) называется термодинамический процесс, протекающий при неизменной температуре (T=const).
2°. Изотермический процесс в идеальном газе подчиняется закону Бойля — Мариотта: для данной массы газа при неизменной температуре произведение численных значений давления и объема есть величина постоянная:
В термодинамической диаграмме р — V изотермический процесс изображается кривой, называемой изотермой (рис.
3°. Для изобарного процесса в идеальном газе справедлив закон Гей-Люссака: при постоянном давлении объем данной массы газа прямо пропорционален его термодинамической температуре:
pV = const.
ІІ.З.З).
V = K0(I +<xvt), или V = VyVtT = V9Y-,
о
3.3. уравнение состояния идеального газа
129
где V0- объем идеального газа при температре T0-273,16 К, ay= 1/T0= 1/273,16 град-1 — термический коэффициент объемного расширения, который считается одинаковым для всех идеальных газов.
Из формулы av = -YY следует, что av характеризует
относительное увеличение объема газа при изменении его температуры на один градус. В диаграмме V — T изобар*
Vi
D '-V О
Рис. П.З.З Рис. II.3.4
ный процесс изображается отрезком прямой AB (рис, II.3.4). Прямая не может быть проведена в области низких абсолютных температур, близких к температуре вырождения газа (VI. 1.8.1°).
4°. Изохорный процесс в идеальном газе описывается законом Шарля: при постоянном объеме давление данной массы газа прямо пропорционально его термодинамической температуре:
P = Po[I +apt), или р--
где ро — давление газа при температуре 7^=273,16 К, ар = -~—термический коэффициент давления, который характеризует относительное увеличение давления газа при нагревании его на один градус.
В диаграмме р — T изохорный процесс изображается отрезком прямой ВС (рис. П.3.5), которую нельзя продолжить в область низких температур, близких к температуре вырождения (VI. 1.8.Г), где законы идеальных газов неприменимы.
Задача 1. Стеклянная колба объемом 10 см3 с узкой шейкой была нагрета до 114 °С, затем шейку колбы опустили в ртуть. При охлаждении воздуха в колбу вошло 36 г
о
130 ОТДЕЛ П. ГЛ. 3. ЗАКОНЫ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ
р PIt2-Pi1I1
а - 0.2020 - 0,1515 3 67 IQ-K-'
Р~~ 0,1515-100—0,2020-7,00 х — а,и/ ю i\ .
Задача 3. Температура на улице— 13°С, в помещении 22°С. Насколько изменится давление в газовом баллоне, если баллон внести в помещение. В помещении манометр на баллоне показал 1,50 МПа.
Дано: Т1=273—13=260 К, Т2=273+22=295 К, р2= = 1,50 МПа.
Найти: Ар.
ртути. До какой температуры охладился воздух? Плотность ртути считать равной 13,6-103 кг/м3.
Дано: V1 = IOCmS = IO-IO-6M8, Р\ ^=273+114=391 К, р = 13,6х
X 10» кг/м3, m=36,0- Ю-3 кг. Найти: T2.
Решение: Процесс охлаждения воздуха изобарный, так как воздух и ртуть находятся под атмосферным давлением. По за-~У~ KOHyTeA^HOCCaKaV1ZT1 = V2Zr2, OTKyAaT2=T1V2ZV1. d Объем холодного воздуха
V2 определится как разность объемов колбы и ртути, вошедшей в колбу, т. е. V2= = Vi-Vp. Объем ртути Vp=m/p. Тогда
Т (*-f)г- т ("»•"»--??^)-»^.
2 V1 • у2— 10-10-«
» 288 К.
Задача 2. Давление воздуха в баллоне постоянного объема при 70C было 0,1515 МПа. При нагревании до 100 °С давление повысилось до 0,2020 МПа. Определить термический коэффициент давления.
Дано: =7,000C1 ^=0,1515 МПа, Z2=IOO0C, р2= = 0,2020 МПа.
Найти: ар.
Решение: Процесс нагревания изохорный, V=const. По закону Шарля P1=P0(I^aJ1), p2=p0(i+apt2), где ра — давление воздуха при 0°С. Совместное решение двух уравнений дает
3.3. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА
131
Решение: Процесс нагревания газа в закрытом баллоне изохорный, y=const. По закону Шарля /?/T=const. Изменение давления при нагревании газа А/?=р2—-ри или P1=P2-Ap.
Уравнение закона Шарля для двух состояний: .?=*?^, откуда
^ = MZVlIl)1 Ар=1-50-(295-260)МПа^0)18МПа-
5°. Адиабатическим (адиабатным) процессом называется термодинамический процесс, который осуществляется в системе без теплообмена ее с внешними телами (П.4.3.Г).
Л
Рис. П.3.6
Рис. II.3.7
Примером адиабатного процесса может служить весьма быстрое расширение в атмосферу газа, помещенного в теплоизолированный сосуд, при быстром открывании крана. Адиабатный процесс должен происходить настолько быстро, чтобы при открывании крана А не успел произойти теплообмен газа с атмосферой (рис. II.3.6). Адиабатический процесс расширения газа может происходить только за счет убыли внутренней энергии газа (11.4.5.4°). При этом резко падает давление газа и происходит понижение его температуры.
На диаграмме р — V адиабатический процесс изображается кривой, называемой адиабатой (рис. 11.3.7).
6°. Закон Авогадро: при одинаковых давлениях и одинаковых температурах в равных объемах различных газов содержится одинаковое число молекул. Иными словами: при одинаковых давлениях и одинаковых температурах моли различных идеальных газов занимают одинаковые объемы (см. также 11.1.1.6°). Число молекул, находящихся в 1 см3 идеального газа при нормальных условиях (/—
132 отдел ii. гл. 3. законы идеальных газов
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 196 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed