ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Игровые автоматы с быстрым выводом

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Элементы молекулярно-кинетической (МКТ) и квантовой теории теплоемкости

Молекулярно-кинетическая теория

В соответствии с МКТ при хаотическом движении учитывается только поступательное и вращательное движение молекул, а остальными видами движения пренебрегают. Пространственное движение молекул раскладывается вдоль осей х, y, z. Считается, что внутренняя энергия равномерно распределяется вдоль х, у, z. В зависимости от количества атомов в молекуле число степеней свободы составляет

I ат. газ (Ar) - i = 3

II ат. газ (N₂) - i = 5

III и более ат. газ (СО₂) - i = 6

Покажем связь между с, u, R, μR, Т. После преобразования уравнения для расчета давления по МКТ, записанного для 1 м³.

.

Легко получить, что

,

откуда

.

Считают, что внутренняя энергия и распределяется равномерно по осям. Тогда для (i = 1) уравнение принимает вид:

.

Для любого числа степеней свободы это уравнение принимает вид:

- для 1 кмоля

кДж/(кг · К);

-для 1 кг

кДж/(кг · К)

Установим связь между с, i и R для двух процессов: изохорного и изобарного.

Изохорный процесс:

Так как по первому закону термодинамики в изохорном процессе

, при , , то

, .

В зависимости от атомности газов μс_v составляют

I ат. газ (Ar): i = 3, кДж/(кг · К)

II ат. газ (N₂): i = 5, кДж/(кг · К)

III ат. газ (СО₂): i = 6, кДж/(кг · К)

Тогда, например, для воздуха:

кДж/(кг · К)

Изобарный процесс:

Из уравнения Майера получим:

,

; .

Например, для воздуха: кДж/(кг · К)

Тогда для разных газов будем иметь

I ат. газ (Ar): i = 3, кДж/(кмоль · К)

II ат. газ (N₂): i = 5, кДж/(кмоль · К)

III ат. газ (CO₂) i = 6, кДж/(кмоль · К)

Следовательно, при одной и той же атомности газов μc_v и μc_p для разных газов - величины постоянные.

Например, для воздуха:

кДж/(кг · К)

Теплоемкость идеальных газов зависит только от молекулярной массы, температуры и характера процесса Теплоемкость реальных газов зависит также и от давления.

Показатель адиабаты и его зависимость от температуры

Показателем адиабаты является относительная теплоемкость

.

Выразим показатель адиабаты через число степеней свободы

;

С учетом уравнения Майера формула принимает вид

.

Из уравнения видно, что при R = const с увеличением температуры c_v увеличивается, следовательно, показатель адиабаты k уменьшается.

Теплоемкость газовых смесей

Для газовых смесей массовая, объемная и мольная теплоемкости составляют:

кДж/(кг · К);

кДж/(кг · К);

кДж/(м³ · К);

кДж/(м³ · К);

кДж/(кмоль · К);

кДж/(кмоль · К).

Например, для воздуха:

Дж/(кг · К).

Элементы квантовой теории теплоемкости

Недостаток МКТ - эта теория учитывает только поступательное и вращательное движение молекул и не учитывает колебательные движения атомов в молекуле.

В соответствии с квантовой теорией теплоемкости энергия колебания атомов в молекулах учитывается, причем колебательная частота ω определяется опытным путем по спектроскопическим исследованием газа.

Колебания считают гармоническими. Тогда, например, мольная теплоемкость газов в идеальном состоянии может быть подсчитана по формуле:

.

n - число вращательных степеней свободы; для двухатомных и многоатомных газов n = 2;

, k - характеристическая температура (имеется в таблицах);

h = 6,62 · 10^-34 Дж/с - постоянная Планка;

k = 1,38 · 10^-23 Дж/К - постоянная Больцмана;

v ,1/с - частота колебаний;

μR, Дж/(кмоль · К) - универсальная газовая постоянная.

Лабораторная установка

Лабораторная установка состоит из калориметрической трубки 1, которая заключена в стеклянной оболочке 2. В трубке 1 расположена электрическая спираль 3. Воздух просасывается с помощью вентилятора 4, а его расход определяется с помощью газового счетчика 5.

Температура воздуха на входе t₁ и выходе t₂ из нагревательной системы фиксируется с помощью термометров 6, 7. Мощность электроспирали 3 регулируется реостатом 8, а измеряется вольтметром 9.

Рис. Схема лабораторной установки

Порядок проведения работы

3.1. Перед началом работы необходимо заполнить таблицу 1.

Таблица 1 - Характеристика измерительных приборов

3.2. Регулятором 8 установить минимальную мощность электронагревателя (примерного 50 Вт).

3.3. При достижении стационарного режима определить расход воздуха, проходящего через трубку калориметра 1.

3.4. Записать показания приборов в таблицу 2.

Таблица 2 - Параметры, которые измеряются

№ опыта	N, Вт	t1, °C	t2, °C	p, МПа	V,