Термодинамика(продолжение) презентация

Содержание

Состояния вещества В термодинамике различные состояния вещества – твердое, жидкое, газообразное – принято называть фазами. Термодинамическое определение фазы. Гомогенная часть гетерогенной системы с постоянными или непрерывно изменяющимися значениями интенсивных переменных называется

Слайд 1Термодинамика (продолжение)


Слайд 2Состояния вещества
В термодинамике различные состояния вещества – твердое, жидкое, газообразное –

принято называть фазами.
Термодинамическое определение фазы. Гомогенная часть гетерогенной системы с постоянными или непрерывно изменяющимися значениями интенсивных переменных называется термодинамической фазой.

Слайд 3Фазовые превращения. Изменение температуры одного моля воды при нагревании


Слайд 5Скрытая теплота плавления (кипения)
Теплота «поглощается» веществом, не вызывая повышения температуры. Поэтому

часто её называют скрытой теплотой плавления (кипения).

Когда жидкость кристаллизуется или газ сжижается, скрытая теплота выделяется в окружающую среду.

Слайд 6Джеймс Прескотт Джоуль (1818 – 1889)


Слайд 7Механический эквивалент тепла


Слайд 8
В классической механике сила F, перемещающая тело на расстояние dr, совершает

работу dA=Fdr.
Диссипативные силы, такие как трение между соприкасающимися телами или вязкость в жидкостях, могут производить теплоту из работы.
Эксперименты Джоуля показали, что между теплотой и работой существует соотношение эквивалентности:
1 кал = 4.184 Дж




Слайд 9Цитата


Слайд 10Формулировка первого начала термодинамики
Когда система претерпевает превращение, алгебраическая сумма различных изменений

энергии – теплообмена, совершаемой работы и т.д. – не зависит от способа превращения. Она зависит только от начального и конечного состояний системы.

Слайд 12Формулировка Макса Планка
Никаким способом с помощью механических, тепловых, химических или любых

других устройств невозможно осуществить вечное движение, то есть построить устройство, которое работало бы циклически и непрерывно производило работу или кинетическую энергию из ничего.

Слайд 14Полное изменение энергии за время dt:
В закрытой системе:



В открытой системе:


Слайд 15Полная энергия изолированной системы остается постоянной


Слайд 16U=U(T, V, ν)
Для закрытой системы работа, обусловленная изменением объёма, равна:


Слайд 17При наличии зарядов изменение энергии равно:
При наличии диэлектриков в электрическом поле

изменение энергии равно:

Слайд 18Магнитные системы, наличие поверхности раздела
Изменение намагниченности J связано с изменением энергии:


При

изменении площади поверхности с поверхностным натяжением α изменение энергии равно:

Слайд 19Первое начало термодинамики для системы, претерпевающей химические превращения
U=U(T, V, νk)


Слайд 20Функцию U(T,V,νk) находят опытным путем
Один из способов получения зависимости U от

T заключается в измерении молярной теплоемкости при постоянном объёме – CV.



Если CV определена экспериментально, то

Слайд 21Для идеального газа CV не зависит от температуры и объёма
Поэтому для

идеального газа имеем



Поскольку энергия может быть определена только с точностью до произвольной постоянной, то введем новую произвольную постоянную

Слайд 22
Тогда внутреннюю энергию идеального газа можно представить в виде:


Слайд 24Молярная теплоёмкость при постоянном давлении больше, чем молярная теплоёмкость при постоянном

объёме

Слайд 25Рассмотрим адиабатические процессы в идеальном газе
В адиабатическом процессе состояние газа меняется

без какого-либо обмена теплотой, поэтому

Слайд 26Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры, поэтому


Слайд 27Показатель адиабаты - γ
По определению показатель адиабаты равен



тогда


Слайд 28Распространение звука
Мерой интенсивности звука служат колебания давления. Мерой этих колебаний давления

служит среднеквадратичное отклонение давления от атмосферного давления:

Слайд 29Интенсивность звука измеряется в децибелах (дБ)
Децибел – логарифмическая величина:




Здесь p0=20 мкПа


Слайд 30Скорость звука
Ранее мы получали, что скорость распространения звука в среде определяется

соотношением:




Здесь B – объемный модуль упругости, ρ – плотность вещества.

Слайд 31Объёмный модуль упругости
По определению


Распространение звука в идеальном газе – адиабатический процесс,

поэтому продифференцируем уравнение Пуассона:

Слайд 32Окончательно имеем:


Слайд 33Энтропия
Величина, которая служит для характеристики вероятности макросостояний, называется энтропией. Эта величина

является функцией состояния термодинамической состемы. По определению


здесь k – постоянная Больцмана (k=1.38×10−23 Дж/K).

Слайд 34Энтропия – величина аддитивная
Действительно, общий статвес двух подсистем равен



Поэтому энтропия такой

системы имеет вид

Слайд 35Второе начало термодинамики
Энтропия изолированной системы может только возрастать либо по достижении

максимального значения оставаться постоянной (т.е. не убывать).

Слайд 36Энтропия (продолжение)
Энтропия для системы из n – подсистем:


Слайд 37Температура
Пусть dNi = 0. Тогда энергия ящика равна Ei = Ni×εi.




Условие максимальности энтропии можно записать следующим образом:


Слайд 38Температура (продолжение)
Поскольку энтропия системы аддитивна, то



Энтропия каждой из подсистем зависит только

от ее собственной энергии

Слайд 39Температура (определение)
Абсолютная температура тела


Слайд 40Химический потенциал – μ.
Примем, что




Тогда



Это распределение Ферми – Дирака.


Слайд 41Для бозонов – распределение Бозе - Эйнштейна


Слайд 42Распределение Максвелла – Больцмана.


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика