🗊Презентация Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №1Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №2Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №3Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №4Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №5Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №6Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №7Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №8Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №9Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №10Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №11Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №12Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №13Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №14Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №15Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №16Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №17Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа, слайд №18
Скачать
Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа. Доклад-сообщение содержит 18 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1


ТНиС 02 ● Смеси идеальных газов ● I закон термодинамики ● Внутренняя энергия и работа
Описание слайда:
ТНиС 02 ● Смеси идеальных газов ● I закон термодинамики ● Внутренняя энергия и работа

Слайд 2


Основное уравнение газов Если в сосуде находится смесь идеальных газов, то ее давление можно найти по основному уравнению молекулярно-кинетической теории газов, Па: , (1) где n1, n2 – число молекул каждого газа в 1 м³ смеси; w1, w2 – средние скорости движения молекул газов, м/с.
Описание слайда:
Основное уравнение газов Если в сосуде находится смесь идеальных газов, то ее давление можно найти по основному уравнению молекулярно-кинетической теории газов, Па: , (1) где n1, n2 – число молекул каждого газа в 1 м³ смеси; w1, w2 – средние скорости движения молекул газов, м/с.

Слайд 3


Закон Дальтона Каждая составляющая в уравнении (1) представляет собой парциальное давление pi компонента смеси, то есть давление, которое имел бы компонент, если бы он один занимал весь объем смеси. Тогда закон Дальтона для смеси газов при n компонентах имеет вид: . (2)
Описание слайда:
Закон Дальтона Каждая составляющая в уравнении (1) представляет собой парциальное давление pi компонента смеси, то есть давление, которое имел бы компонент, если бы он один занимал весь объем смеси. Тогда закон Дальтона для смеси газов при n компонентах имеет вид: . (2)

Слайд 4


Смеси идеальных газов В технике часто приходится иметь дело со смесями газов (продукты сгорания топлива в ПТУ, ГТУ, ДВС). Воздух также является смесью газов: N2, O2, H2O, CO2. Смесью газов считается механическая смесь компонентов, не взаимодействующих между собой химически. Каждый компонент занимает весь объем смеси, имеет температуру смеси и свое парциальное давление.
Описание слайда:
Смеси идеальных газов В технике часто приходится иметь дело со смесями газов (продукты сгорания топлива в ПТУ, ГТУ, ДВС). Воздух также является смесью газов: N2, O2, H2O, CO2. Смесью газов считается механическая смесь компонентов, не взаимодействующих между собой химически. Каждый компонент занимает весь объем смеси, имеет температуру смеси и свое парциальное давление.

Слайд 5


Массовая и объемная доли компонента Смесь можно задать массовыми, объемными и мольными долями компонентов: ● массовая доля – отношение масс компонента и смеси: gi=mi/m. Так как , то . ● объемная доля – это отношение парциального объема компонента к объему смеси: ri=Vi /V.
Описание слайда:
Массовая и объемная доли компонента Смесь можно задать массовыми, объемными и мольными долями компонентов: ● массовая доля – отношение масс компонента и смеси: gi=mi/m. Так как , то . ● объемная доля – это отношение парциального объема компонента к объему смеси: ri=Vi /V.

Слайд 6


Объемная доля компонента Парциальный объем компонента – это объем, который имел бы один газ при полном давлении смеси. При T=idem по закону Бойля-Мариотта pVi=piV, откуда парциальный объем компонента Vi=Vpi /p. (3) По закону Дальтона , тогда из (3): , то есть сумма парциальных объемов компонентов равна объему смеси, следовательно: . (4)
Описание слайда:
Объемная доля компонента Парциальный объем компонента – это объем, который имел бы один газ при полном давлении смеси. При T=idem по закону Бойля-Мариотта pVi=piV, откуда парциальный объем компонента Vi=Vpi /p. (3) По закону Дальтона , тогда из (3): , то есть сумма парциальных объемов компонентов равна объему смеси, следовательно: . (4)

Слайд 7


Мольная доля компонента Обозначим число кило молей компонента и смеси соответственно Mi, M. ● Мольная доля – отношение числа кило молей компонента и смеси Mi/M. С учетом того, что Mi=mi/μi; M=m/μ, получим: (5) По закону Авогадро при p=idem; T=idem: ρi/ρ = μi/μ. (6) Подставив (6) в (5), получим , то есть задания смеси мольными и объемными долями равнозначны.
Описание слайда:
Мольная доля компонента Обозначим число кило молей компонента и смеси соответственно Mi, M. ● Мольная доля – отношение числа кило молей компонента и смеси Mi/M. С учетом того, что Mi=mi/μi; M=m/μ, получим: (5) По закону Авогадро при p=idem; T=idem: ρi/ρ = μi/μ. (6) Подставив (6) в (5), получим , то есть задания смеси мольными и объемными долями равнозначны.

Слайд 8


Молекулярная масса смеси Масса смеси равна сумме масс ее компонентов . С учетом того, что m=μM; mi=μiMi, получим: Поделив на M левую и правую части полученного равенства и с учетом обозначения мольной доли ri=Mi/M имеем: (7) то есть кажущаяся молекулярная масса смеси равна сумме произведений молекулярных масс компонентов на их мольные (объемные) доли.
Описание слайда:
Молекулярная масса смеси Масса смеси равна сумме масс ее компонентов . С учетом того, что m=μM; mi=μiMi, получим: Поделив на M левую и правую части полученного равенства и с учетом обозначения мольной доли ri=Mi/M имеем: (7) то есть кажущаяся молекулярная масса смеси равна сумме произведений молекулярных масс компонентов на их мольные (объемные) доли.

Слайд 9


Соотношение между массовыми и объемными долями компонентов Выразим массовую долю компонента через мольную (объемную): Или с учетом выражения (7) для молекулярной массы смеси: (8) Выразим мольную (объемную) долю компонента через массовую: (9)
Описание слайда:
Соотношение между массовыми и объемными долями компонентов Выразим массовую долю компонента через мольную (объемную): Или с учетом выражения (7) для молекулярной массы смеси: (8) Выразим мольную (объемную) долю компонента через массовую: (9)

Слайд 10


Уравнение Клапейрона Запишем уравнение состояния идеальных газов (Клапейрона) для смеси и компонента: pV = mRT; piV = miRiT. (10) Просуммируем левые и правые части последнего: . Но по закону Дальтона , с учетом чего имеем: . (11)
Описание слайда:
Уравнение Клапейрона Запишем уравнение состояния идеальных газов (Клапейрона) для смеси и компонента: pV = mRT; piV = miRiT. (10) Просуммируем левые и правые части последнего: . Но по закону Дальтона , с учетом чего имеем: . (11)

Слайд 11


Газовая постоянная смеси При сравнении (10) и (11) видим, что их левые части одинаковые, значит и правые части равны между собой: , откуда поделив на m и с учетом mi /m=gi имеем: . (12) Для определения газовой постоянной газов использовалась формула R=8314/μ. Ее можно использовать и для смеси газов, если подставить в нее выражение молекулярной массы смеси, то есть: (13)
Описание слайда:
Газовая постоянная смеси При сравнении (10) и (11) видим, что их левые части одинаковые, значит и правые части равны между собой: , откуда поделив на m и с учетом mi /m=gi имеем: . (12) Для определения газовой постоянной газов использовалась формула R=8314/μ. Ее можно использовать и для смеси газов, если подставить в нее выражение молекулярной массы смеси, то есть: (13)

Слайд 12


Парциальные давления компонентов Чтобы определить парциальные давления компонентов, запишем уравнение Клапейрона для компонента и смеси: piV=miRiT; pV=mRT. Поделим их левые и правые части pi/p=miRi/(mR) и с учетом mi/m=gi получим: . (14) или через объемные доли из закона Бойля-Мариотта piV=pVi: . (15)
Описание слайда:
Парциальные давления компонентов Чтобы определить парциальные давления компонентов, запишем уравнение Клапейрона для компонента и смеси: piV=miRiT; pV=mRT. Поделим их левые и правые части pi/p=miRi/(mR) и с учетом mi/m=gi получим: . (14) или через объемные доли из закона Бойля-Мариотта piV=pVi: . (15)

Слайд 13


Параметр состояния – внутренняя энергия Внутренняя энергия газа u, Дж/кг: представляет собой сумму кинетических энергий поступательного и вращательного движения молекул, колебательного движения атомов в молекуле и потенциальной энергии взаимодействия между молекулами: .
Описание слайда:
Параметр состояния – внутренняя энергия Внутренняя энергия газа u, Дж/кг: представляет собой сумму кинетических энергий поступательного и вращательного движения молекул, колебательного движения атомов в молекуле и потенциальной энергии взаимодействия между молекулами: .

Слайд 14


Функция процесса – теплота При соприкосновении двух тел они обмениваются внутренней энергией в форме теплоты q, Дж/кг (процесс теплообмена между телами). Таким образом, понятие теплоты относится к процессу изменения состояния, в то время как параметр состояния внутренняя энергия – только к состоянию рабочего тела. Теплота, подведенная к газу – положительная; отведенная от газа – отрицательная.
Описание слайда:
Функция процесса – теплота При соприкосновении двух тел они обмениваются внутренней энергией в форме теплоты q, Дж/кг (процесс теплообмена между телами). Таким образом, понятие теплоты относится к процессу изменения состояния, в то время как параметр состояния внутренняя энергия – только к состоянию рабочего тела. Теплота, подведенная к газу – положительная; отведенная от газа – отрицательная.

Слайд 15


Работа газа Пусть в цилиндре находится 1 кг газа при давлении p>pатм. Газ стремится расшириться и перемещает поршень, то есть совершает положительную работу + l, Дж/кг. При сжатии над газом совершается отрицательная работа – l. Работа, как и теплота является функцией процесса.
Описание слайда:
Работа газа Пусть в цилиндре находится 1 кг газа при давлении p>pатм. Газ стремится расшириться и перемещает поршень, то есть совершает положительную работу + l, Дж/кг. При сжатии над газом совершается отрицательная работа – l. Работа, как и теплота является функцией процесса.

Слайд 16


Физический смысл pv-диаграммы Заштрихованная площадка под процессом расширения 1-2 является элементарной работой 1 кг газа dl =pfdS=pdv, где p – давление, Па; v - удельный объем газа, м3/кг; f – сечение поршня, м²; dS – перемещение поршня, м. Работа газа в процессе 1-2, Дж/кг: .
Описание слайда:
Физический смысл pv-диаграммы Заштрихованная площадка под процессом расширения 1-2 является элементарной работой 1 кг газа dl =pfdS=pdv, где p – давление, Па; v - удельный объем газа, м3/кг; f – сечение поршня, м²; dS – перемещение поршня, м. Работа газа в процессе 1-2, Дж/кг: .

Слайд 17


I закон термодинамики I закон (начало) термодинамики является частным случаем всеобщего закона сохранения энергии М.В. Ломоносова. Его аналитическое выражение вытекает из рассуждений: если к 1 кг газа в цилиндре подвести теплоту dq, то его температура возрастет на dT. Следовательно внутренняя энергия газа изменится на величину du. Объем увеличится и газ переместит поршень на величину dS, то есть совершит работу против внешних сил dl=pdv.
Описание слайда:
I закон термодинамики I закон (начало) термодинамики является частным случаем всеобщего закона сохранения энергии М.В. Ломоносова. Его аналитическое выражение вытекает из рассуждений: если к 1 кг газа в цилиндре подвести теплоту dq, то его температура возрастет на dT. Следовательно внутренняя энергия газа изменится на величину du. Объем увеличится и газ переместит поршень на величину dS, то есть совершит работу против внешних сил dl=pdv.

Слайд 18


Аналитическое выражение I закона термодинамики Таким образом, аналитическое выражение I закона термодинамики для элементарного процесса: dq=du+dl или dq=du+pdv и для конечного процесса 1-2: q=Δu+l.
Описание слайда:
Аналитическое выражение I закона термодинамики Таким образом, аналитическое выражение I закона термодинамики для элементарного процесса: dq=du+dl или dq=du+pdv и для конечного процесса 1-2: q=Δu+l.

Скачать

Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию