Реферат на тему Работа в изопроцессах

Содержание:

Оглавление
Введение 2
Идеальный газ 3
Определение понятия «изопроцесс» 5
Изотермический процесс 6
Изобарический процесс 9
Изохорный процесс 11
Адиабатический процесс 13
Заключение 14
Список используемой литературы 15

Введение:

Состояние газа (так же как жидкости и твердого тела) может быть описано и без рассмотрения молекулярного строения вещества. Это делают с помощью макроскопических величин, совокупность которых однозначно определяет состояние системы. Такие величины называют параметрами состояния (или термодинамическими параметрами).
С помощью уравнения состояния идеального газа можно исследовать процессы, в которых масса газа и один из трех параметров – давление, объем или температура – остаются неизменными. Количественные зависимости между двумя параметрами газа при фиксированном значении третьего параметра называют газовыми законами.
Газ не сохраняют ни форму, ни объем. Характер молекулярного движения в газах – беспорядочное (хаотическое) движение.
Процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров, называют изопроцессами (от греч. «изос» – равный). Правда, в действительности ни один процесс не может протекать при строго фиксированном значении какого-либо параметра. Всегда имеются те или иные воздействия, нарушающие постоянство температуры, давления или объема.
Лишь в лабораторных условиях удается поддерживать постоянство того или иного параметра с хорошей точностью, но в действующих технических устройствах и в природе это практически неосуществимо. Изопроцесс – это идеализированная модель реального процесса, которая только приближенно отражает действительность.
Целью данного реферата является изучение работы в изопроцесах.

Заключение:

Итак, термодинамические процессы, протекающие в газе постоянной массы при неизменном значении одного из параметров состояния газа, называются изопроцессами. Изопроцессы являются идеализированной моделью реального процесса в газе.
Любое вещество характеризуют макро- и микропараметры. Если говорить о макропараметрах, то для перехода системы из одного состояния в другое обязательно должны изменяться минимум две величины. Это значит, что отдельно только давление, только объем или только температура не может изменяться. Они либо изменяются все согласно уравнению Клапейрона, либо изменяется минимум две величины.
Изопроцессы подчиняются газовым законам. Газовые законы определяют количественные зависимости между двумя параметрами газа при неизменном значении третьего. Газовые законы справедливы для любых газов и газовых смесей.
Изопроцессы — физические процессы, протекающие при постоянстве какого-либо из описывающих состояние системы параметров (изобарный, изотермический, изохорный процесс).
Изотермический процесс (T = const). Изотермическим процессом называют квазистатический процесс, протекающий при постоянной температуре T.
Изобарный процесс (p = const). Изобарным процессом называют квазистатический процесс, протекающий при неизменным давлении p.
Изохорный процесс (V = const). Изохорный процесс – это процесс квазистатического нагревания или охлаждения газа при постоянном объеме V и при условии, что количество вещества ν в сосуде остается неизменным.

Фрагмент текста работы:

Идеальный газ
Идеальный газ — теоретическая модель, широко применяемая для описания свойств и поведения реальных газов при умеренных давлениях и температурах. В этой модели, во-первых, предполагается, что составляющие газ частицы не взаимодействуют друг с другом, то есть их размеры пренебрежимо малы, поэтому в объёме, занятом идеальным газом, нет взаимных столкновений частиц. Частицы идеального газа претерпевают столкновения только со стенками сосуда. Второе предположение: между частицами газа нет дальнодействующего взаимодействия, например, электростатического или гравитационного. Дополнительное условие упругих столкновений между молекулами и стенками сосуда в рамках молекулярно-кинетической теории приводит к термодинамике идеального газа .
В различных расширенных моделях идеального газа предполагается, что частицы имеют внутреннюю структуру и протяженные размеры, что можно представить частицы в виде эллипсоидов или сфер, соединённых упругими связями (например, двухатомные молекулы). Представление частиц газа в виде многоатомных молекул приводит к возникновению дополнительных степеней свободы, что побуждает учитывать энергию не только поступательного, но и вращательно-колебательного движения частиц, а также не только центральные, но и нецентральные столкновения частиц.
Модель широко применяется для решения задач термодинамики газов и аэрогазодинамики. Например, воздух при атмосферном давлении и комнатной температуре с достаточной для практических расчётов точностью хорошо описывается моделью идеального газа .
В случае очень больших давлений требуется применение более точных уравнений состояния реальных газов, например, полуэмпирического уравнения Ван-дер-Ваальса, в котором учитывается притяжение между молекулами. При очень высоких температурах молекулы реальных газов могут диссоциировать на составляющие их атомы, или атомы могут ионизироваться с отщеплением электронов. Поэтому в случаях высоких давлений и/или температур уравнения состояния идеального газа применимы только с некоторыми допущениями, либо неприменимы совсем.
Различают :
• классический идеальный газ (его свойства выводятся из законов классической механики и подчиняются статистике Максвелла — Больцмана);
• квазиклассический идеальный газ (для которого — в отличие от классического идеального газа — не выполняется закон равномерного распределения энергии по степеням свободы);
• квантовый идеальный газ (его свойства определяются законами квантовой механики и описываются статистиками Ферми — Дирака или Бозе — Эйнштейна).