Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления	Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ Состояние ТС. Процесс изменения состояния ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 18Следующая ⇒ Состояние ТС характеризуется следующими параметрами: абсолютным давлением р, Па; абсолютной температурой Т, К; удельным объемом v, м3/кг (или плотностью r, кг/м3). Состояние ТС называется равновесным, если каждый из параметров имеет одинаковые численные значения во всех точках системы; в противном случае состояние ТС неравновесное. В равновесном состоянии может находиться только замкнутая ТС. Если ТС к моменту изоляции находилась в неравновесном состоянии, то через некоторое время она придет к равновесному состоянию. Время перехода от неравновесного к равновесному состоянию называется временем релаксации. Изменение состояния ТС в результате взаимодействия ее с ОС называется термодинамическим процессом. Процесс, в котором система проходит через равновесные состояния, называется равновесным. При равновесном процессе, протекающем в обратном направлении, ТС проходит через те же равновесные состояния в обратной последовательности и приходит в исходное состояние. Все равновесные процессы являются обратимыми. Основные условия обратимости процесса: · бесконечно медленное его прохождение при бесконечно малой разности давлений ТС и ОС (время перехода от одного равновесного состояния к другому больше времени релаксации, параметры успевают выравниваться по всему объему); · обмен теплотой между ТС и ОС при бесконечно малой разности температур. В термодинамике рассматриваются обратимые процессы. Все реальные процессы необратимы, они протекают с конечной скоростью (при наличии трения и диффузии) и при значительной разности температур РТ и источников теплоты (в двигателях подвод теплоты при сгорании топлива). Состояние термодинамической системы, параметры и уравнения состояния. Давление р – сила газа (пара), действующая на единицу площади стенки сосуда, в котором он находится. , где n – концентрация молекул (число молекул в единице объема); m – средняя масса молекул;  – среднеквадратическая скорость молекул. Соотношения между единицами измерения давления приведены в табл. 1.1. Таблица 1.1 Соотношения между единицами измерения давления Величина	Единица измерения
Па(Н/м2)	бар	техн. атм.	физ. атм.	мм рт. ст.	мм вод. ст.
1 Па	1	10-5	1,02×10-5	0,987×10-5	7,5×10-3	0,102
1 бар	105	1	1,02	0,987	750	1,02×104
1техн. атм.	9,81×104	0,981	1	0,968	735,6	104
1физ. атм.	1,013×105	1,013	1,0332	1	760	1,033×104
1мм рт. ст.	133,32	133,3×10-5	1,36×10-3	1,31×10-3	1	13,6
1мм вод. ст.	9,81	9,81×10-5	10-4	0,968×10-4	7,356×10-2	1

Абсолютное давление:

· в атмосфере р_абс = р_бар; измеряется барометром B_t, мм рт. ст.; показания барометра приводятся к 0°С: B₀ = B_t(1- at),

где a – постоянная барометра, учитывающая тепловое расширение ртути и шкалы, a=0,000163-0,000173 ;

· в закрытом сосуде при давлении больше атмосферного

р_абс = р_бар+р_изб; избыточное давление измеряется манометром

р_изб = р_ман;

· в закрытом сосуде при давлении меньше атмосферного

р_абс = р_бар – р_разр; разрежение измеряется вакуумметром, р_разр=р_вак

Температура Т – параметр, характеризующий среднюю кинетическую энергию теплового движения частиц.

, где К_В – постоянная Больцмана, К_В » 1,38 ×10^-23 Дж/К.

Температурные шкалы: Кельвина (кельвин К); Цельсия (° С);

Фаренгейта (° F); Ренкина (° R).

Т К = t °С+273,15;             t °С = (t⁰ F-32);      T K=1,8 ⁰ R.

Удельный объем v, м³/кг – объем единицы массы вещества.

Плотность r, кг/м³ – масса единицы объема; ,

где М – масса, кг; V – объем, м³.

Уравнения состояния системы

Уравнения Клапейрона: для 1 кг pv=RT;                           (1.1)

                                    для М кг pV=RMT,                           (1.2)

где R – индивидуальная газовая постоянная, Дж/(кг×К).

Уравнения Клапейрона –Менделеева:

                                            для 1 киломоля pv _m = R _mT;         (1.3)

                                            для N киломолей pV=R _mNT,          (1.4),

где R _m  – универсальная газовая постоянная,

R _m= К_ВN_А = 8314 Дж/(кмоль × К);

N_А»6,022 ×10²⁶ кмоль^-1 – число Авогадро.

Из закона Авогадро: .

С учетом этого    

где p_o=101325 Па; Т_o = 273,15 К – нормальные физические условия (НФУ);  - молярная масса.

Из (1.3) при нормальных условиях

R _m  Дж/(кмоль×К).

Физический смысл R и R _m - работа, совершаемая соответственно 1 кг и 1 киломолем газа при нагревании его на 1 К при p=const.

Уравнение связи R и R _m: ;                 (1.5)

.

1.3. Газовые смеси: понятие о газовой смеси; способы задания состава газовых смесей; закон Дальтона; закон Амага; закон сохранения массы и количества вещества; кажущаяся молекулярная масса и газовая постоянная смеси; определение параметров смеси и ее компонентов.

Закон Дальтона. Каждый компонент смеси ведет себя независимо от других, т.е. занимает весь объем, в котором заключена смесь, и оказывает на стенки сосуда свое, так называемое парциальное давление. Температура всех компонентов в равновесном состоянии одинакова и равна температуре смеси.

Давление смеси p_см равно сумме парциальных давлений p_i ее компонентов,

, где n – число компонентов смеси.              (1.6)

Объем, который занимал бы компонент смеси при температуре и давлении смеси, называется парциальным (приведенным) объемом.

Закон Амага: сумма парциальных объемов V_i компонентов равна объему смеси V_см.

.                                                                           (1.7)

По закону сохранения массы и количества вещества:

;                                                                          (1.8)

.                                                                           (1.9)