Термодинамика заңдарын қолдану. Физика, 10 сынып, қосымша материал.

Термодинамиканың бірінші бастамасын изопроцестерге қолдану

 Изопроцестер дегеніміз – негізгі күй параметрлерінің біреуі тұрақты болып отыратын теңсалмақты процестер.

 Изобаралық процесс (). Бұл процестің диаграммасы (изобара) p, V  координаталарында V осіне параллель түзу түрінде бейнеленеді.

 Изобаралық процесс кезінде көлем -ден -ге дейін өзгергендегі газдың жұмысы

және тікбұрыштың ауданымен анықталады. Менделеев – Клапейрон теңдеуін газдың екі күйі үшін жазып, олардың өзгерісін алсақ

 Сондықтан изобаралық ұлғаю жұмысы

 R мольдік газ тұрақтысының физикалық мағынасы: егер (3.1) формуладағы  болса, онда 1 моль газ үшін , яғни  мольдік газ тұрақтысы 1 моль идеал газды 1 К-ге қыздырғандағы оның изобаралық ұлғаю жұмысына тең.

 Изобаралық процесте  массалы газға жылу мөлшерін бергенде

оның ішкі энергиясы мынадай шамаға артады:

 Термодинамиканың бірінші бастамасын изопроцестерге қолдану

 Изохоралық процесс ().

 Бұл процестің диаграммасы (изохора) p, V  координаталарында ордината осіне параллель түзу түрінде бейнеленеді (суреттегі 1 – 2 процесі – изохоралық қыздыру).

 Изохоралық процесс кезінде газ жұмыс жасамайды, яғни

 Термодинамиканың бірінші бастамасынан () изохоралық процесс үшін газға берілетін жылудың барлығы оның ішкі энергиясының ұлғаюына жұмсалады:

  формуласын ескерсек, онда  массалы газ үшін

 Изотермиялық процесс (). Бұл процестің диаграммасы (изотерма) p, V  координаталарында гипербола () түрінде бейнеленеді.

 ,  екенін ескерсек, газдың изотермиялық ұлғаю жұмысы:

 Термодинамиканың бірінші бастамасынан () изотермиялық процесс кезінде , яғни газға берілетін барлық жылу мөлшері оның сыртқы күштерге қарсы жасалатын жұмысына жұмсалады:

 Ұлғаю жұмысы кезінде температура төмендеп кетпес үшін изотермиялық процесс барысында газға сыртқы ұлғаю жұмысына эквивалент жылу мөлшерін беріп отыру қажет.