КАТЕГОРИЯ:


Термодинамичните параметри на състоянието на системата




Основни понятия и определения на термодинамиката

Termodinamika- е наука за взаимно превръщане на различни видове енергия (най-често срещащи се в природата термични и механични форми на енергия).

Целта на изследването на термодинамиката различни термодинамични системи.

The термодинамична система е тялото (някои органи), които могат да комуникират с други органи (помежду си) енергия и материя.

Това е вън от системата, наречена на околната среда.

Например, термодинамична системна газова намира в цилиндъра с буталото и заобикалящата цилиндъра е околната бутало, въздуха, стените на стаята.

Има хомогенна (еднородна) и хетерогенна (разнородна) термодинамична система.

Хомогенна System - система без вътрешни интерфейси (например, вода, газ).

Хетерогенен система - система, състояща се от няколко еднородни части (фази) с различни физични свойства, разделени една от друга секция видими повърхности (например, вода и пара).

Веществата, които обикновено се намират в една от трите основни състояния: твърдо, течно или газообразно състояние. Очевидно е, от същия материал при различни условия могат да бъдат в различни състояния, съответно, и свойства на материала ще варират.

Свойствата на термодинамична система могат да бъдат интензивни и екстензивни.

Интензивните наречени свойства, които не зависят от количеството на материята в системата (например, налягане и температура).

Свойствата зависи от размера на вещество, наречено обширна. Примери за обширни имоти е обемът на която се променя пропорционално на количеството вещество. Обем 10 килограма вещество при същите условия, е 10 пъти по-голям от обема на 1кг веществото.

Обширни свойства на термодинамична система, отнесени към теглото на веществото, или с други думи специфичните свойства на обширна има смисъл интензивно. По този начин, специфичен обем, специфичната топлина и т.н. считат за интензивни свойства.

Интензивни свойства, които определят състоянието на термодинамична система, наречена термодинамични параметри на състоянието на системата.

Най-удобни и по тази причина най-често срещаните параметри на държавата са абсолютната температура, абсолютното налягане и специфичен обем (плътност) на системата.

Температурата се нарича физическа величина, която характеризира степента на нагряване на тялото. Концепцията на температурата възниква от твърдението, че ако двете системи са в термичен контакт, в случай на неравенството на температурата те ще обменят топлина с друг, ако температурите им са равни, топлината няма.



Като термодинамичен параметър на състоянието на системата вземат absolyutnuyutemperaturu Т. Тя е винаги положителен.

Единицата за температура SI е Келвин (K); на практика се прилага широко градуса по Целзий ( ). Връзката между Т и абсолютната Целзий температура Т е от вида:

Натиск от гледна точка на молекулно-кинетичната теория е силата на молекули удари газове в непрекъснат хаотично движение на единица площ на стената на съда, съдържащ газ, например.:

В системата SI, налягането се изразява в паскали. ,

Има натиск и абсолютно налягане.

Прекомерното налягане ( ) - Е разликата между налягането на течност или газ в контейнер и налягане на околната среда. Дайте пример !!!

Абсолютно налягане ( ) - Е налягането, което се измерва от абсолютната нула налягане, или с други думи, с абсолютно вакуум.

Това абсолютно налягане е термодинамичен параметър на състоянието на системата.

Абсолютно налягане се определя от:

1). При налягане по-голямо от атмосферното съд:

2). В атмосферно налягане, на кораба е по-малко от:

където - Атмосферно налягане; - Вакуумна налягане (подналягане).

Специфичен обем - стойност, която се определя като съотношението между обема на веществото своята маса:

Между специфичен обем на веществото и неговата плътност има очевидна връзка:

При липса на външни влияния на термодинамична система (например чрез гравитационно или електромагнитното поле) се счита за състояние на системата да бъдат определени, т.е. известно дали даден 2 статус интензивен параметър система.

Ако, например, се счита пара при температура от 250 0 С и атмосферно налягане, специфичният обем на парата може да има само една стойност 0,23m 3 / кг.

По този начин, специфичен обем на веществото е еднозначно определена от Р налягане и температура Т.

Ако в различни точки на термодинамична система, има различни стойности на температура, налягане и други параметри, системата не е равновесие.

Ако всички термодинамични параметри са постоянни във времето и съща във всички точки на системата, тя се нарича равновесно състояние на системата.

В класическата термодинамика (т.е. термодинамиката на идеален газ) само разглежда системата на равновесие.

В най-простите равновесни термодинамични системи, които са газове или пари, държавни параметри, т.е. специфичен обем, температура и налягане са свързани чрез уравнението на състоянието на идеалния газ:

- За M кг газ:

- За 1 кг газ:

където - Газова константа, която се определя от формулата:

където - Молекулното тегло на газа, ,

Промяна на състоянието на термодинамична система във времето се нарича термодинамичен процес. По този начин, когато се движат на буталото в обема на цилиндъра, а с него и налягането и температурата във вътрешността на газа ще се променя, както на процеса на разширяване се осъществява или компресиране на газ.

Ако състоянието на термодинамична промяна параметър процес не зависи от вида на процеса, както е определено от началното и крайното състояние, състоянието на параметрите нарича статус функция. Тези параметри са, например, вътрешната енергия и енталпия на системата.