Явление переноса. Внутренне трение. Теплопроводность, диффузия. Связь коэффициентов между собой.

Явления переноса – явления возникающие в телах и связанное с явлением импульса, энергии, и массы.

U – скорость движения дрейфующей частицы.

grad – векторный показатель показывающий направление и величину изменения скорости.

 

 

Уравнение теплопроводности.

Явление переноса. Внутренне трение. Теплопроводность, диффузия. Связь коэффициентов между собой.

Диффузия процесс выравнивания n,P,p,T;

 

 

 

Первый закон термодинамики. Работа, теплота, теплоёмкость и её виды.

Первый закон термодинамики: Количество тепла, сообщенное системе, идёт на приращение внутренней энергии системы и на совершение системой работы над внешними силами. Q=∆U+A;

Понятие теплоемкости – отношение элементарного количества теплоты dQ, сообщаемого телу(систему) при бесконечно малом изменении его состояния в каком-нибудь процессе, к соответствующему изменению dT абсолютной температуры этого тела: С=dQ/dT. Единица измерения (Дж/К).

Виды теплоемкости

 

 

Если нагревать тело при постоянном давлении, то оно будет расширяться и совершать работу. Для нагревания тела на 1К при постоянном давлении ему нужно передать большее количество теплоты, чем при таком же нагревании при постоянном объеме. Для жидких и твердых тел эта разница несущественна, а вот газы сильно расширяются, и поэтому для газов различают теплоемкость при постоянном объеме и теплоемкость при постоянном давлении.

А) Теплоемкость газа при постоянном объеме

С=Q/ ΔT (определение)

Для процесса при постоянном объеме:

Qv=CvΔT

При постоянном объеме работа не совершается. Поэтому первый закон термодинамики запишется так:

CvΔT= ΔU

Для одного моля разреженного газа ΔU=1,5RΔT. Следовательно теплоемкость при постоянном объеме одноат. газа равна: Cv=1,5R

Б) Теплоемкость газа при постоянном давлении

Qp=CpΔT

Работа, которую совершит 1моль идеального газа, расширяющегося при постоянном давлении, равна A´=RΔT.

Это следует из выражения для работы газа при постоянном давлении A´=pΔV и уравнения состояния (для 1моля) идеального газа pV=RT.

Внутренняя энергия ид. газа от объема не зависит. Поэтому и при постоянном давлении изменение внутр. энергии ΔU=CvΔT, как и при постоянном объеме. Применяя первый закон термодинамики, получим:

CpΔT=CvΔT+RΔT

Следовательно, Cp=Cv+R

В случае идеального одноатомного газа Cp=1,5R+R=2,5R

Молекулярно-кинетическая теория теплоемкостей

Теплоемкость численно равна количеству теплоты, которое нужно сообщить единице массы вещества, чтобы изменить его температуру на 1ºС.

Количество теплоты, необходимое для увеличения температуры на один градус у тела произвольной массы, называют теплоемкостью данного тела.