- •Вопросы к коллоквиуму по мкт и термодинамике
- •В чем особенности статистического и термодинамического подходов к изучению газовых систем?
- •Что такое броуновское движение частиц вещества малых размеров, чем оно вызвано и о чем свидетельствует?
- •Что понимают под степенями свободы механического движения элементов молекулярных систем?
- •Почему невозможен вечный двигатель первого рода?
- •О чем говорит третье начало термодинамики?
Вопросы к коллоквиуму по мкт и термодинамике
-
Что понимают под идеальным газом? Каковы его свойства?
Идеальный газ — математическая модель газа, в которой предполагается, что все частицы (молекулы) бесконечно малы (то есть размер молекул много меньше расстояний между ними) , между ними не действуют силы притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги.
Свойства: объём частицы газа равен нулю; импульс передается только при соударениях; суммарная энергия частиц газа постоянна
-
Как формулируются законы Бойля – Мариотта, Гей-Люссака и Дальтона?
●Закон Бойля-Мариотта устанавливает зависимость изменения удельного объема идеального газа от его давления при постоянной температуре: при постоянной температуре отношение удельных объемов газа обратно пропорционально отношению его давлений.
●Закон Гей-Люссака устанавливает зависимость изменения удельного объема идеального газа от его температуры при постоянном давлении: при постоянном давлении отношение удельных объемов идеального газа прямо пропорционально отношению его абсолютных температур.
●Закон Шарля устанавливает зависимость изменение давления идеального газа от его температуры при постоянном удельном объеме: при постоянном удельном объеме отношение абсолютных давлений идеального газа прямо пропорционально отношению его абсолютных температур.
-
Как записать и объяснить уравнение Клапейрона – Менделеева?
Где m-масса газа .u молярная масса.
R=8,3145 Дж/моль*к - универсальная газовая постоянная.
T(в Кельвинах)- t+273
-
Как выглядит основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов?
m0 - масса газовой молекулы.
n - концентрация таких частичек в единице объёма.
u(среднее)^2 - усредненный квадрат скорости
-
Какие явления переноса существуют? В чем их общность?
1.Теплопроводность. Если в одной области газа средняя кинетическая энергия молекул больше, чем в другой, то с течением времени вследствие постоянных сто¬лкновений молекул происходит процесс выравнивания средних кинетических энергий молекул, т. е., иными словами, выравнивание температур.
Перенос энергии в форме теплоты подчиняется закону Фурье:
2. Диффузия. Явление диффузии заключается в том, что происходит самопроизвольное проникновение и перемешивание частиц двух соприкасающихся газов, жидкостей и даже твердых тел; диффузия сводится к обмену масс частиц этих тел, возникает и продолжается, пока существует градиент плотности. Во время становления молекулярно-кинетической теории по вопросу диффузии возникли противоречия.
Явление диффузии для химически однородного газа подчиняется закону Фука:
. Внутреннее трение (вязкость). Механизм возникновения внутреннего трения между параллельными слоями газа (жидкости), движущимися с различными скоростями, заключается в том, что из-за хаотического теплового движения происходит обмен молекулами между слоями, в результате чего импульс слоя, движущегося быстрее, уменьшается, движущегося медленнее — увеличивается, что приводит к торможению слоя, движущегося быстрее, и ускорению слоя, движущегося медленнее.
Согласно формуле , сила внутреннего трения между двумя слоями газа (жидкости) подчиняется закону Ньютона:
закономерности всех явлений переноса сходны между собой. Эти законы были установлены задолго до того, как они были обоснованы и выведены из молекулярно-кинетической теории, позволившей установить, что внешнее сходство их математических выражений обусловлено общностью лежащего в основе явлений теплопровод¬ности, диффузии и внутреннего трения молекулярного механизма перемешивания молекул в процессе их хаотического движения и столкновений друг с другом.