Основные законы идеальных газов

 

	ВОПРОС		ОТВЕТ
	Закон Бойля — Мариотта изотермический процесс (Т = const)		При изотермическом процессе (Т = const) произведение объема V данной массы газа на его давление р есть величина постоянная (): pV = const.
	Из закона Бойля — Мариотта следует, что для двух произ­вольных состояний газа при указанных усло­виях справедливо		равенство p1 V1= p2 V2
	закон Гей-Люссака изобарический процесс (р = const)		При изобарическом процессе (р = const) отношение объема данной массы газа к его абсолютной температуре Т есть величина постоянная: = const.
	Для двух произвольных состояний при изобарическом процессе (р = const)		Выполняются равенства =
	Коэффициент объемного расширения		(С0)-1
	закон Шарля изохорический процесс (V = const)		При изохорическом процессе (V = const) отнoшение давления данной массы газа к его абсолютной температуре есть величина по­стоянная: = const
	Для двух произвольных состояний при изохорическом процессе (V = const)		=
	Термический коэффициент давления		(С0)-1
	объединенный газовый закон		Произведение давления на объем, деленное на абсолютную температуру, для данной массы газа есть величина постоянная: p =const
	Для случая перехода газа из одного состояния в другое
	урав­нение Менделеева — Клапейрона		Для любой произвольно взятой массы газа применимо pV= где R — универсальная газовая постоянная; m — масса газа, кг; μ — масса одного киломоля газа.
	закон Дальтона		Давление р смеси различных газов равно сумме парциаль­ных давлений pi- газов, составляющих смесь p=p1+p2+…+pn=∑ pi
	Масса одного киломоля смеси газов
	Масса одной молекулы любого вещества равна		массе киломоля μ этого вещества, деленной на число Авогадро N
	Давление р, производимое газом, численно равно		двум третям средней кинетической энергии поступательного движения молекулы, умноженным на число молекул в единице объема (основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов): где n — число молекул в единице объема; ώ — средняя кинети­ческая энергия поступательного движения одной молекулы; ù — средняя квадратичная скорость молекул.
	Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы		ώ = где k — постоянная Больцмана ( k = ); Т — абсолютная температура.
	Средняя квадратичная скорость молекул		где m— масса одной молекулы.
	Барометрическая формула выражает зависимость давления идеального газа от высоты h в поле силы тяжести:		где р0 — давление газа на высоте h = 0; g — ускорение свобод­ного падения.Барометрическая формула носит приближенный характер, так как температура Т различна на разных высотах.
	Киломольная теплоемкость С связана с удельной теплоем­костью формулой		С = μ c
	Теплоемкость одного киломоля и удельная теплоемкость газа при постоянном объеме выражаются формулами:		CV= и cV= где i — число степеней свободы.
	Теплоемкость одного киломоля и удельная теплоемкость газа при постоянном давлении выражаются формулами:		Cp= и cp=
	Разность киломольных теплоемкостей равна		Cp-CV=R
	первое начало термо­динамики		Количество теплоты Δ Q, подводимое к системе (газу), идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой (газом) работы Δ A против внешних сил: Δ Q=Δ U+Δ A
	Применение первого начала термодинамики к различным процессам приводит к следующим соотношениям: 1. Изохорический процесс (V = const)		Работа, совершаемая газом, Δ А = 0, поэтому количество теплоты Δ Q, подводимое к газу, полностью идет на изменение внутренней энергии газа, т. е.   Δ Q=Δ U а так как Δ U= то где m — масса газа, кг; μ — масса одного киломоля газа; CV — теплоемкость одного киломоля газа при постоянном объеме; Δ T — изменение температуры газа.
	Применение первого начала термодинамики к различным процессам приводит к следующим соотношениям 2.Изобарический процесс (р = const)		Работа, совершаемая газом, Δ A=pΔ V= Изменение внутренней энергии Δ U=mCV Количество теплоты, подведенной к газу, Δ Q=Δ U+Δ A=mCp
	Применение первого начала термодинамики к различным процессам приводит к следующим соотношениям 3. Изотермический процесс (Т = const		Работа, совершаемая газом, Δ A= =p1V1ln где V1t p1 и V2, p2 -объем и давление соответственно в пер­вом и втором состояниях. Изменение внутренней энергии Δ U = 0, следовательно, теп­лота, подведенная к газу, полностью идет на совершение работы, т. е. Δ Q=Δ A
	Применение первого начала термодинамики к различным процессам приводит к следующим соотношениям 4. Адиабатический процесс		происходит без теплообмена с окружающей средой, т. е. Δ Q = 0. Изменение внутренней энергии Δ U=mCV   Работа газа совершается за счет убыли внутренней энергии: Δ A=-Δ A=- или где t1 — начальная температура; γ — отношение теплоемкостей (γ =Cp/CV); V1 и V2-—начальный и конечный объемы газа. Работа, совершаемая газом при изменении объема от V1 до V2, где р — давление. Для адиабатного процесса (Q = 0) Δ U=A=nCv(T2-T1) Здесь n — число молей идеального газа, СV — молярная теплоем­кость газа при постоянном объеме, Т1 и T2 — начальная и конечная температуры.
	Обмен веществ в живых организмах также подчиняется пер­вому закону термодинамики. Определение энергетического обмена между живыми организмами и окружающей средой осуществляется с помощью калориметрии		и, которая подразде­ляется на прямую и непрямую. Более распространенной явля­ется непрямая калориметрия. В этом случае о суммарном тепловом эффекте реакций, протекших в организме, судят по калорическому коэффициенту кислорода. Он показывает, какое количество теплоты выделяется при полном окислении данного вещества до углекислого газа и воды на каждый литр поглощенного организмом кислорода. Установлено, что этот коэффициент для углеводов равен 20, 9, для жиров — 19, 7 и для белков — 20, 3 кДж. Однако в живом организме идет так­же синтез веществ, которые затем могут окисляться. Чтобы учесть общее количество теплоты, освобождаемое живым организмом за определенный промежуток времени, надо учитывать дыхательный коэффициент, равный отношению объема углекислого газа к потребленному за то же время кислороду. Дыхательный коэффициент для углеводов равен 1, для белков — 0, 8 и для жиров он составляет 0, 7. Существует связь между дыхательным и калорическим коэффициентами Это позволяет устанавливать расход энергии организма, зная количество поглощенного кислорода и выде­ленного углекислого газа.
	Количество теплоты для обратимого процесса		Q=∫ TdS
	Изменение энтропии при нагревании или охлаждении вещества от температуры Т1 до температуры T2		Δ S=nCpln где Ср — молярная теплоемкость при постоянном давлении.
	Скорость изменения энтропии для стационарного состояния в живом организме hfdyf		Здесь скорость изменения энтропии, связанной с необра­ тимыми процессами в биологической системе; — скорость изменения энтропии вследствие взаимодействия системы с окру­жающей средой.

 

Реальные газы и пары

 

	ВОПРОС		ОТВЕТ
	уравнение Ван-дер-Ваальса		Уравнение состояния реальных газов для одного киломоля где а и b — поправки Ван-дер-Ваальса, рассчитанные на кило-моль газа; V0 — объем одного киломоля газа.
	Уравнение состояния реальных газов для любой массы		где V — объем, занимаемый газом; m— масса газа, кг. Ненасыщенные пары подчиняются основным законам идеаль­ных газов.Параметры каждого состояния насыщенного пара связаны между собой уравнением Менделеева — Клапейрона. Масса насыщенного пара, входящего в это уравнение, зависит от температуры и для двух различных состояний не может иметь одинакового значения, поэтому зависимость давле­ния насыщенного пара от температуры выражается более слож­ным законом и обычно дается в виде таблицы упругости на­сыщенных паров.
	Согласно закону Дальтона, давление воздуха, содержащего водяной пар		складывается из давления сухого воздуха рс и давления паров воды рп, т. е. атмосферное давление Р = Рс + Рп.
	Относительной влажностью воздуха называется		отношение абсолютной влажности D к тому количеству пара D0, которое необходимо для насыщения 1 м3 воздуха при данной темпе­ратуре, или

 

 

Абсорбция газов жидкостью

 

	ВОПРОС			ОТВЕТ
	Объем физически растворенного газа в крови, как и в дру­гих жидкостях, определяется формулой			где α — абсорбционный коэффициент, который представляет собой объем газа (в мл), растворенного в 1 мл жидкости при соответствующей температуре и при парциальном давлении газа, равном 760 мм рт. ст.; этот коэффициент зависит от природы жидкости и газа, температуры (с ее повышением он уменьшается), но не зависит от давления; р — парциальное давление газа; Vж — объем жидкости, в которой растворен газ; р0 — нормальное атмосферное давление.

 

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2. I.2. Основные интерпретации катарсиса.
3. II. Основные принципы и правила служебного поведения государственных служащих
4. II. ЦЕЛИ, ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЗАДАЧИ ПРОФСОЮЗА
5. IV. Основные способы и средства защиты населения в чрезвычайных ситуациях.
6. V. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА.
7. V1: 2. Основные этапы становления и развития финансовой системы России
8. VII. ГАЗОВАЯ СВАРКА, РЕЗКА И ПАЙКА
9. XI. Основные виды и жанры аниме
10. А. Основные принципы создания и деятельности союза
11. Абсолютизировало законы механики применительно к социальной философии философское направление: французского материализма XVIII века
12. Административная юрисдикция. Понятие и основные черты.