Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Podstawy termodynamiki Gaz doskonały. Podstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Podstawy termodynamiki Gaz doskonały. Podstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki."— Zapis prezentacji:

1 Podstawy termodynamiki Gaz doskonały

2 Podstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki związku chemicznego) do masy 1/12 atomu węgla 12 C. Mol - jest taką ilością danej substancji, która zawiera liczbę atomów (cząsteczek) równą liczbie atomów w 12 gramach (0.012kg) węgla 12 C Liczba Avogadro - to liczba atomów bądź cząsteczek w jednym molu substancji. Określona doświadczalnie liczba ta wynosi: N A = 6, ·10 23 mol -1

3 Podstawowe pojęcia Warunki normalne - określone są przez: wartość ciśnienia równą: oraz wartość temperatury równą: Prawo Avogadro - w warunkach jednakowego ciśnienia i temperatury jednakowe objętości różnych gazów zawierają jednakową liczbę cząsteczek. W warunkach normalnych objętość jednego mola gazu wynosi:

4 Gaz doskonały 4.Zderzenia cząsteczek są sprężyste i natychmiastowe. Czas trwania zderzeń jest pomijalnie mały w stosunku do czasu pomiędzy zderzeniami. 1.Cząsteczki gazu traktujemy jak punkty materialne. 2.Cząsteczki poruszają się chaotycznie a ruch ich podlega zasadom dynamiki klasycznej. 3.Całkowita liczba cząsteczek jest bardzo duża. Oznacza to, że pomimo cząsteczkowej struktury gazu można uśrednić wielkości charakteryzujące jego makroskopowe własności jako jednorodnego układu. 5.Cząsteczki gazu nie oddziałują ze sobą poza momentami zderzeń

5 Mikroskopowy opis gazu doskonałego ciśnienie gazu z mikroskopowego punktu widzenia Zmiana pędu cząsteczki:

6 Ciśnienie gazu doskonałego Siła, jaką wywarła na ściankę zderzająca się z nią cząsteczka. Czas między 2 kolejnymi zderzeniami: t =2L/v x Całkowitą otrzymamy sumując siły wywierane przez wszystkie cząsteczki zderzające się ze ścianką. Ciśnienie wywierane przez cząsteczki gazu na ściankę

7 Równanie stanu gazu doskonałego Dla 1 mola gazu: Stała gazowa: Dla n moli gazu: Stała Bolzmanna k:

8 Prędkość i energia kinetyczna ruchu postępowego cząsteczek gazu doskonałego (1) (2) (3) (4) Temperatura gazu doskonałego jednoznacznie określa średnią energię kinetyczną ruchu postępowego jego cząsteczek

9 Przemiana izotermiczna T = constdU = 0 p 1, V 1 p 2, V 2 prawo Boyle'a Mariotte'a Izotermy dla 1 mola gazu doskonałego

10 Przemiana izochoryczna V = const W = 0 p 1, T 1 p 2, T 2 Prawo Charlesa Izochory dla jednego mola gazu doskonałego

11 Przemiana izobaryczna p = const T 1, V 1 T 2, V 2

12 Energia wewnętrzna gazu doskonałego Dla gazu jednoatomowego: Energia wewnętrzna gazu doskonałego zależy wyłącznie od jego temperatury

13 Ciepło molowe gazu doskonałego Dla gazu jednoatomowego: (1) (2) Ciepło molowe przy stałej objętości: Ciepło molowe przy stałym ciśnieniu:

14 Praca w przemianie izobarycznej

15 Ciepła molowe gazów doskonałych i rzeczywistych (w temp. 273K) CząsteczkaGaz [J/(mol K)] Jednoatomowadoskonały He Ar 5/2R=20,78 20,95 20,89 3/2R=12,47 12,62 12,51 1,67 1,66 1,67 Dwuatomowadoskonały H 2 N 2 O 2 7/2R=29,10 28,70 29,22 5/2R=20,78 20,35 20,87 1,40 1,41 1,40 Wieloatomowadoskonały CO 2 NH 3 CH 4 4R=33,26 36,31 35,08 34,92 3R=24,94 27,72 26,58 26,86 1,33 1,31 1,32 1,30 Na podstawie: J. Szargut Termodynamika

16 Stopień swobody – jednowymiarowa zmienna charakteryzująca ruch ciała. Liczba stopni swobody f określa maksymalna liczbę niezależnych zmiennych określających wszystkie możliwe ruchy ciała. Np. liczba stopni swobody swobodnego punktu materialnego wynosi 3 (są to 3 współrzędne wektora położenia), punkt poruszający się po linii prostej ma 1 stopień swobody, bryła sztywna oprócz 3 stopni swobody translacyjnych (związanych z ruchem postępowym) ma dodatkowo 2 lub 3 stopnie swobody rotacyjne (związane z ruchem obrotowym) Zasada ekwipartycji energii jest jednym z podstawowych twierdzeń fizyki statystycznej. Mówi, że w układzie nie oddziałujących ze sobą klasycznych cząstek będącym w stanie równowagi o temperaturze T, na każdy stopień swobody translacyjny lub rotacyjny przypada średnio energia równa 1/2kT, a na każdy oscylacyjny stopień swobody – energia równa kT.

17 Energia wewnętrzna i ciepło molowe gazu doskonałego Cząsteczka Liczba stopni swobodyCiepło molowe TranslacyjneRotacyjneRazem (f)CVCV CpCp Jednoatomowa (np.He)3033/2 R5/2 R Dwuatomowa (np. H 2 )3255/2 R7/2 R Wieloatomowa (np. CH 4 )3363R3R4R4R

18 Przemiana adiabatyczna Q = 0 p 1, T 1, V 1 p 2, T 2, V 2

19 Przemiana izobaryczna Gdy p = const: : dT

20 Przemiana izotermiczna Praca wykonana nad układem:

21 Przemiany gazu doskonałego Izotermiczna ( T 1 > T 2 ) T1T1 T2T2 Izobaryczna Izochoryczna objętość ciśnienie

22

23

24 Przemiana adiabatyczna

25 Równanie Poissona

26 Przemiana adiabatyczna Przemiana izotermiczna

27 Przemiany politropowe Przemiana politropowa – przemiana, w której pojemność cieplna jest stała.

28 Przemiany politropowe różniczkujemy

29 Przemiany politropowe Dzielimy przez:

30 Przemiany politropowe Gdy: V = const Przemiana izochoryczna Gdy: p = const Przemiana izobaryczna Przemiana izotermiczna Gdy: Przemiana adiabatyczna

31 Przemiany politropowe


Pobierz ppt "Podstawy termodynamiki Gaz doskonały. Podstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki."

Podobne prezentacje


Reklamy Google