Жұмыс деп әсерлесуші денелердің бір-бірімен энергия алмасуының сандық өлшемін айтады
жүктеу/скачать 0,93 Mb.
|
8-15 физика
- Бұл бет үшін навигация:
- 15. Температура дегеніміз не Идеал газдың ішкі энергиясын анықтаңыз. Еркіндік дәрежелеріне сәйкес энергияның бірқалыпты үлестірілу заңын көрсетіңіз.
| Изотермиялық процесс.
Изопроцестер графиктерінің салыстырмалы кестесі Изобаралық процесс - тұрақты қысым кезінде өтетін процесс. Француз физигі Гей - Люссак 1802 ж. тәжірибе жүзінде тұрақты қысымда газдың берілген массасы көлемінің температураға сызықты тәуелді болатынын тағайындады, яғни . Бұл заң Гей - Люссак заңы деп аталады. Изохоралық процесс - тұрақты көлем кезінде өтетін процесс. бұл процессті француз физигі Ж. Шарль зерттеген. 1787 ж. ол тәжірибе жүзінде тұрақты көлемде берілген газ массасынәң қысымы оның температурасына тура пропорционал болатынын тағайындады, яғни . Бұл - Шарль заңы. Шарль өзінің заңын Гей - Люссактан ерте ашты, бірақ кеш жариялады. Изотермалық процесс - тұрақты температура кезінде өтетін процесс. Изопроцестердің ішінен бірінші болып осы изотермалық процесс зерттелді. Ағылшын физигі Р. Бойль 1662 ж. және оған тәуелсіз француз физигі Э. Мариотт тәжірибе жүзінде тұрақты температура кезінде газдың берілген массасы үшін оның қысымының газ алып тұрған көлемге көбейтіндісі тұрақты шамаға тең болатынын тағайындады, яғни pV = constІрі жазу. . Бұл заң Бойль - Мариотт заңы деп аталады. 15. Температура дегеніміз не? Идеал газдың ішкі энергиясын анықтаңыз. Еркіндік дәрежелеріне сәйкес энергияның бірқалыпты үлестірілу заңын көрсетіңіз. Кез келген заттың ыстық немесе суық болуын сипаттайтын ерекше шаманы температура деп атайды. Температура заттың жылылық қасиетін сипаттайтын шама. Термометрлік шаманың температураға тәуелділігін сандық түрде сипаттау үшін, температураның өлшем бірлігін енгізуіміз керек. Температураның өлшем бірлігі ретінде “градус” (латынның gradus – адым) тағайындалған. Екінші температураның және аралықтағы кез келген температуралардың мәнін анықтауға болады. Сөйтіп, температуралық шкала құрылады. Механикалық жүйенің і еркіндік дәрежелерінің саны деп оның кеңістіктегі орны мен конфигурациясын анықтайтын тәуелсіз координаталардың санын айтады. Бөлшектің кинетикалық энергиясының үш тәуелсіз құраушыға бөлінуі, оның үш еркіндік дәрежеге ие материялық нүкте ретінде қарастырылуымен байланысты. Сондықтан, біратомды молекуланың еркіндік дәрежелер саныүшке тең, онда әр еркіндік дәрежесіне kt/2 -ге тең энергия сәйкес келеді. Көп атомды молекула да айнала алады. Мысалы, екі атомдық молекуланың айналу қозғалысын екі тәуелсіз айналымға, ал кез келген айналуды өзара перпендикуляр осьтер айналасындағы үш айналу қозғалысына ыдыратуға болады. Бірақ екі атомды молекула үшін өз осінің айналасында айналу кеңістіктегі орнын өзгертпейді және осы оське қатысты инерция моменті нөлге тең болады (3.4.2-сурет). Сонымен, екі атомдық молекуланың бес еркіндік дәрежесі (i = 5), ал үш атомдық молекуланың алты еркіндік дәрежесі (i = 6) болады. Сонымен, егер идеал газдың бір бөлігі қарапайым болса, онда оның ілгерілемелі қозғалыс еркіндігінің үш дәрежесі ғана болады. Оның энергиясы 3кТ/2. Егер идеал газ бөлшектері күрделі болса, онда оның еркіндік дәрежелерінің саны көп, демек, үлкен энергия болады. Мысалы, күрделі бөлшек екі нүктелік бөлшектен тұратын болса, онда екі мүмкіндік бар. Егер екі бөлшек бір-бірімен қатаң байланысқан болса және өзін қатты гантель сияқты ұстаса, онда күрделі бөлшектің бес еркіндік дәрежесі бар: үш ілгерілемелі және екі айналмалы. Бұл жағдайда бөлшектердің энергиясы 5кТ/2 құрайды. Больцманның энергияның еркіндік дәрежелер бойынша тең таралу заңы: егер термодинамикалық жүйе T температурада жылулық тепе-теңдікте тұратын болса, онда ілгерілемелі және айналмалы еркіндік дәрежелерінің әрқайсысына орташа алғанда бірдей кинетикалық энергия келеді, Сонымен, молекулалардың орташа кинетикалық энергиясы мынаған тең болу керек бұл жерде і жалпы жағдайда ілгерілемелі, айналмалы және екі еселенген тербелмелі еркіндік дәрежелер сандарының қосындысы: і=іі+іайн+2ітер Дененің ішкі энергиясы – бұл молекулалардың жылулық қозғалысының кинетикалық энергиясы мен олардың өзара әсерлесуінің потенциалдық энергиясының жиынтығы. Идеал газдың бір моль мөлшері үшін оның ішкі энергиясы: ал газдың кез-келген массасы үшін жүктеу/скачать 0,93 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|