Сводные данные о характеристиках изопроцессов в газах.

Назва ние про цесса	Условие протекания процесса	Связь между параметрами состояния	Работа в процессе	Количество теплоты сообщенное в процессе	Изменение внутренней энергии	Теплоемкость
Изохорный	V=const		A=0	dQ = CVdt Q = CVDT	dU =dQ U = Q
Изобар ный	P=const		A=pDV	dQ=Cpdt Q=CpDT	dU = CVdt U = CVDT
Изотермическкий	T=const	PV=const		dQ = dA Q = A	dU = 0 DU = 0	CT = ¥
Адиабатический	dQ=0	PV^g = =const	A = -DU= =-CVDТ	dQ = 0 Q = 0	dU=-dA= =CV(T2-T1)	Cад = 0

Таблица А.2.

Основные законы и формулы

 

№	Наименование физической величины или физического закона	Математическая запись
	Закон Бойля – Мариотта	P1V1=P2V2
	Закон Гей – Люссака	V1/V2=T1/T2
	Закон Шарля	P1/P2=T1/T2
	Связь между массой (m), количеством вещества (n) и молярной массой (m)	m=nm
№	Наименование физической величины или физического закона	Математическая запись
	Уравнение Менделеева – Клапейрона для смеси компонентов газа
	m – масса молекулы; NA – число Авогадро, число молекул в одном моле вещества.	, где NA =6.02 ·10 ^23моль ^–1
	N – число молекул в веществе
	- средняя кинетическая энергия движения молекулы; i – число степеней свободы молекулы; i =3 для одноатомного газа; i =5 для двухатомного; i =6 для многоатомного.
	Основное уравнение молекулярно-кинетической теории
	U – внутренняя энергия газа; R - молярная газовая постоянная; k – постоянная Больцмана.	R= 8.31 Дж/(моль·К); k = R/NA k = 1.38·10^-23Дж/К
	- средняя квадратичная скорость молекул; - средняя арифметическая скорость молекул; - наивероятнейшая скорость молекул.
	Q –количество теплоты, необходимое для нагревания вещества массой m от температуры Т1 до Т2; с – удельная теплоемкость вещества
	СV – удельная теплоемкость газа при постоянном объеме; СР - удельная теплоемкость газа при постоянном давлении.
№	Наименование физической величины или физического закона	Математическая запись
	- средняя длина свободного пробега молекул; d –эффективный диаметр молекул; n – концентрация молекул.
	Закон диффузии (закон Фика): масса определенного компонента газа(dm), диффундирующая за время dt через площадку ds, расположенную перпендикулярно оси Х. D – коэффициент диффузии; - градиент плотности;
	Закон теплопроводности (закон Фурье): Количество теплоты dQ, переносимое за время dt через площадку ds, расположенную перпендикулярно оси Х. - коэффициент теплопроводности; - градиент температуры; r - плотность газа.
	Закон вязкости (закон Ньютона): Сила внутреннего трения dF между двумя слоями площадью ds, движущимися с различными скоростями. - коэффициент динамической вязкости; - градиент скорости течения газа в направлении, перпендикулярном к площадке ds.
	Распределение Максвелла - число молекул, скорости которых лежат в интервале от до ; N –общее число молекул; m0 – масса молекулы.
	Барометрическая формула P и P0 – давление на высоте h и h0.
№	Наименование физической величины или физического закона	Математическая запись
	Распределение Больцмана n0 и Е0 – концентрация и потенциальная энергия частиц на высоте h0.
	Первое начало термодинамики
	Работа газа при изотермическом процессе:
	Работа газа при изобарическом процессе:
	Работа газа при адиабатическом процессе: - показатель адиабаты.
	Уравнения Пуассона:
	Коэффициент полезного действия тепловой машины: Q1 – количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя; Q2 – количество теплоты, переданной рабочим телом холодильнику; А – работа, совершенная машиной.
	Коэффициент полезного действия цикла Карно: Т1 – температура нагревателя; Т2 – температура холодильника.
	Уравнение Ван-дер-Ваальса для произвольной массы m газа: Р – давление газа, V – молярный объем газа, m – масса газа, μ – молярная масса газа, Т – температура, a, b – (коэффициенты пропорциональности) постоянные Ван – дер –Ваальса.

 

Приложение Б.

Таблица Б.1.