🗊Презентация Строение тел. Агрегатные состояния вещества и фазовые переходы. Законы термодинамики

Строение тел

Агрегатные состояния вещества

Характеристика Совокупность однородных частей, на которые распадается система, называют фазами. Фаза – это термодинамическое равновесное состояние вещества, отличающееся по физическим свойствам от других возможных равновесных состояний того же вещества. Агрегатные состояния – это состояния одного и того же вещества, переходы между которыми сопровождаются скачкообразным изменением его физических свойств. Вещество может быть в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном (иногда называют еще четвертое состояние – плазму Переход вещества из одной фазы в другую - фазовый переход - всегда связан с качественными изменениями свойств вещества.

АГРЕГАТНОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА

Термодинамика Плазма - это электронейтральная совокупность нейтральных и заряженных частиц (трехкомпонентная: атомы, ионы, электроны) Термодинамика- раздел физики , изучающий возможности использования внутренней энергии тел для совершения механической работы. Открытой- называют систему, которая может обмениваться с окружающей средой и веществом, и энергией.

Термодинамическая система Термодинамическая система (или просто система) – часть пространства, которая составляет предмет исследований химической термодинамики. Система должна иметь реальную(или виртуальную) границу и содержать большое число молекул. То, что находится вне системы , называется окружающей средой. Система называется закрытой(изолированной) , если между ней и окружающей средой возможны все типы взаимодействий, кроме обмена веществом

Внутренняя энергия Внутренняя энергия-это энергия физической системы, зависящая от её внутреннего состояния. Внутренняя энергия макроскопического тела равна сумме кинетических энергий беспорядочного движения всех молекул (или атомов) тела и потенциальных энергий взаимодействий всех молекул друг с другом (но не с молекулами других тел). Внутренняя энергия термодинамической системы - это сумма внутренних энергий тел, входящих в систему

Внутренняя энергия состоит из: Кинетическая энергия непрерывного хаотического движения частиц тела. Потенциальная энергия молекул (атомов), обусловленная силами межмолекулярного взаимодействия. Энергия электронов в атомах Внутриядерная энергия.

Количество теплоты Количество теплоты – это энергия полученная или отданная телом в процессе теплопередачи(теплообмена). Теплообмен-процесс передачи энергии от одного тела к другому без совершения работы. Обозначение :Q-количество теплоты[Дж] Удельная теплоемкость вещества – величина равная энергии, необходимой для нагревания тела массой 1 кг на 1 К. Обозначение: с- удельная теплоемкость вещества [ ] Удельная теплота плавления вещества – величина равная энергии, необходимой для того, чтобы тело массой 1 кг, взятое при температуре плавления полностью расплавилось. Обозначение : - теплота плавления вещества [ ] Удельная теплота парообразования вещества – величина равная энергии, необходимой для того, чтобы жидкость массой 1 кг, взятая при температуре кипения полностью перешла в газообразное состояние Обозначение: L-удельная теплота парообразования [ ] Удельная теплота сгорания топлива – величина равная энергии, которая выделяется при сгорании данного вида топлива массой 1 кг. Обозначение: q-удельная теплота сгорания топлива[ ]

Внутренняя энергия Внутренняя энергия зависит от массы, температуры тела, рода вещества и от того, в каком агрегатном состоянии находится тело – твердом, жидком или газообразном. Обозначение: U-внутренняя энергия [Дж](джоуль) Внутренняя энергия идеального газа равна кинетической энергии теплового движения его атомов или молекул. где m– масса газа (г), — количество вещества (моль), M – молярная масса (г/моль),R– универсальная газовая постоянная ( Дж/(моль × K)), T– абсолютная температура газа (К).

Способы изменения внутренней энергии

Изменение внутренней энергии

Законы термодинамики Первый закон термодинамики Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе. Количество теплоты, переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами. Второй закон термодинамики В циклически действующем тепловом двигателе невозможно преобразовать все количество теплоты , полученное от нагревателя , в механическую энергию.

Первый закон термодинамики для различных процессов 1.Изотермический процесс В ходе изотермического процесса все полученное системой количество теплоты идет на совершение работы 2. Изохорный процесс В ходе изохорного процесса все полученное системой количество теплоты идет на изменение внутренней энергии системы. 3.Изобарный процесс А)одноатомный Б)не одноатомный(i – число степеней свободы движения частиц.)

Адиабатный процесс Процесс, который происходит без теплообмена с внешней средой называется адиабатным.

Определения Обратимый процесс- процесс , который может происходить как в прямом, так и в обратном направлении. Обратимый процесс-это идеализация реального процесса Необратимы процесс- процесс , обратный которому самопроизвольно не происходит (теплообмен) Необратимым процессом является диффузия Диффузия- физическое явление , при котором происходит самопроизвольное взаимное проникновение частиц одного вещества в другое при их контакте Замкнутый процесс(цикл)- совокупность термодинамических процессов ,в результате которых система возвращается в исходное состояние. Коэффициент полезного действия теплового двигателя(КПД)-отношение работы, совершаемой двигателем за цикл, к количеству теплоты, полученному от нагревателя Обозначение: -КПД[%]

Тепловые двигатели

Лабораторная работа №3 «Опытная проверка закона Гей-Люссака» Цель работы: экспериментально проверить справедливость соотношения V1/T1 = V2/T2. Оборудование : стеклянная трубка, запаянная с одного конца, длиной 600 мм и диаметром 8-10 мм; цилиндрический сосуд высотой 600 мм и диаметром 40-50 мм, наполненный горячей водой (t ~ 60 °С); стакан с водой комнатной температуры; пластилин. Указания к выполнению работы: