Термодинамика и молекулна физика

Термодинамика и молекулна физика
1.Подходи към изучаване на топлинните явления:
-термодинамичен-не се интересува от атомно-молекулният строеж на веществото и описва състоянието му с величини като:
Обем
Налягане
Температура
Плътност
...
-молекулно кинетичен-разглежда движението и взаимодействието на градивните частици.

2.Общи характеристики на движението на градивните частици:
-то е непрекъснато
-то е масово
-то е хаотично
То НЕ води до пренасяне на вещества.

3.Температура от термодинамична гледна точка-количествена мярка за степента на нагрятост на телата.
4.Температура от молекулно кинетична гледна точка-температурата еколичествена мярка за интензивността на движение на градивните частици.

-Скала на Келвин:
Температурата по Келвин е равна на -273,15 температурата по Целзий.
Изменението на Т по Келвин е равно на изменението на Т по Целзий.

-Скала на Фаренхайт:
Температурата по Фаренхайт е равна на 9/5 от температурата по Целзий 32


Скала по Реомир:
Т по Целзий е равна на 1,25 по температурата по Реомир.


Вътрешна енергия
Сумата от кинетичната енергия на топлиннотодвижение на градивните частици и потенциалната енергия навзаимодействие между тях се нарича ВЪТРШНА ЕНЕРГИЯ.
Измерва се в J(джаула).
Вътрешната енергия има смисъла на механичната енергия на молекулно ниво.

Количество топлина-енергията която едно тяло получава или отдава впроцес на топлообмен с околните тела се нарича количествотоплина.Измерва се в J(джаули).
За да се осъществи топлообмен е необходимо да бъде осъществен топлинен контакт между телата и те да имат различни температури.

Специфичен топлинен капацитет-количеството топлина необходимо на тяло смаса 1кг да повиши температурата си с 1 градус по Келвин.
c=Q/m.делта t
Измерва се в J/kg . K.
Специфичният топлинен капацитет е количествена мярка за топлинната иннертност на телата.

Специфични топлини на топене и кипене

Спец. топлина на топене-количеството топлина необходимо на кристално тяло с маса 1кг за да се разтопи.
λ=Q/mJ/kg

Спец. топлина на изпарение-количеството топлина необходимо на течно тяло с маса 1кг да се изпари.
r=Q/m.J/kg


Работа при изменение обема на газ

Начини на изменение:
-чрез топлообмен,без извършване на работа
∆U=Q
-чрез извършване на механична работа без топлообмен
∆U=A
-едновременно придаване/отнемане на количество топлина и извършване на механична работа


Първи принцип на термодинамиката-закон за запазване на енергията при топлинните явления

1cal(калория)=количеството топлина необходимо за да се повиши температурата на един грам вода от 14,5 до 15,5 градуса по ЦЕЛЗИЙ.
1CAL=4,1855J

Първи приницп на термодинамиката-∆U=Q AQ=∆U A’

Изотермен процес

(p,V,T)състояние
(p◦.V◦,T◦)(p,V,T◦)изотермен процес
Т остава константа а p,V се изменят.
Закон на Бойл-Мариотp◦.V◦=p1.V1=p2.V2=…=pn.Vn При T=const.,m=const,p.V=const.

Изхорен процес

(p◦,V◦,T◦)(p◦,V◦,T)изохорен процес.
V остава константа а T,p се променят.
Закон на Шарлp1/T1=p2/T2p2/p1=T2/T1 ПРИ V=const,m=xonst p/T=const.

Изобарен процес

(p◦,V◦,T◦)(p◦,V,T)изобарен процес.
p остава конастанта а V,T се изменят
Закон на Гей-ЛюсакV1/T1=V2/T2V2/V1=T2/T1 ПРИ
p=const,m=const, то V/T=const