እና ታሪካዊ መረጃ.

1) ኤም.ቪ. ሎሞኖሶቭ እርስ በርሱ የሚስማማ አመክንዮ እና ቀላል ሙከራዎችን ካደረገ በኋላ “የሙቀት መንስኤው የታሰሩ ቁስ አካላት ውስጣዊ እንቅስቃሴ ላይ ነው… እንደሚታወቀው ሙቀት በእንቅስቃሴ ይደሰታል-እጆች ከእርስበርስ ይሞቃሉ። ግጭት፣ እንጨት በእሳት ይያዛል፣ ሲሊኮን ብረትን ሲመታ ብልጭታ ይወጣል፣ ብረቱ የሚሞቀው ቅንጣቶች በጠንካራ ድብደባ ሲፈጠሩ ነው"

2) ቢ.ሩምፎርድ በመድፍ ማምረቻ ፋብሪካ ውስጥ በመስራት የመድፍ በርሜል ሲቆፈር በጣም ሞቃት እንደሆነ አስተዋለ። ለምሳሌ, 50 ኪሎ ግራም የሚመዝነውን የብረት ሲሊንደር በሳጥን ውሃ ውስጥ አስቀመጠ እና በሲሊንደሩ ውስጥ በዲቪዲ ውስጥ በመቦርቦር, በሳጥኑ ውስጥ ያለውን ውሃ በ 2.5 ሰአታት ውስጥ እንዲፈላ.

3) ዴቪ በ 1799 ተከናውኗል አስደሳች ተሞክሮ. ሁለት የበረዶ ቁርጥራጭ, እርስ በርስ ሲፋጠጡ, ማቅለጥ እና ወደ ውሃ መለወጥ ጀመሩ.

4) የመርከቧ ሐኪም ሮበርት ማየር በ1840 ወደ ጃቫ ደሴት በመርከብ ሲጓዙ ከማዕበል በኋላ በባህር ውስጥ ያለው ውሃ ሁል ጊዜ ከበፊቱ የበለጠ ሞቃት እንደሆነ አስተዋለ።

የሥራው ስሌት.

በሜካኒክስ፣ ሥራ የሚገለጸው የኃይል እና የማፈናቀል ሞዱሊ ውጤት ነው፡ A=FS። ቴርሞዳይናሚክ ሂደቶችን ግምት ውስጥ በማስገባት በአጠቃላይ የማክሮቦዲዎች ሜካኒካል እንቅስቃሴ ግምት ውስጥ አይገባም. እዚህ ያለው የሥራ ጽንሰ-ሐሳብ በሰውነት ውስጥ ካለው ለውጥ ጋር የተያያዘ ነው, ማለትም. አንዳቸው ከሌላው አንጻራዊ የማክሮ አካል ክፍሎች እንቅስቃሴ። ይህ ሂደት በንጥረ ነገሮች መካከል ያለውን ርቀት እና እንዲሁም ብዙውን ጊዜ በእንቅስቃሴያቸው ፍጥነት ላይ ለውጥ ያመጣል, ስለዚህም በሰውነት ውስጣዊ ጉልበት ላይ ለውጥ ያመጣል.

ተንቀሳቃሽ ፒስተን ባለው የሙቀት መጠን በሲሊንደር ውስጥ ጋዝ ይኑር ቲ 1 (ምስል) ቀስ በቀስ ጋዙን ወደ ሙቀት እናሞቅጣለን ቲ 2. ጋዙ በ isobarically ይስፋፋል እና ፒስተን ከቦታው ይንቀሳቀሳል 1 ወደ አቀማመጥ 2 ወደ ርቀት Δ ኤል. የጋዝ ግፊት ኃይል በውጫዊ አካላት ላይ ይሠራል. ምክንያቱም ገጽ= const, ከዚያም የግፊት ኃይል ኤፍ = ፒኤስእንዲሁም ቋሚ. ስለዚህ, የዚህ ኃይል ሥራ ቀመሩን በመጠቀም ሊሰላ ይችላል ሀ=ኤፍ Δ ኤል=ፒኤስ Δ ኤል=ገጽ Δ ቪ, አ= ፒ Δ ቪ

የት Δ ቪ- የጋዝ መጠን ለውጥ. የጋዝ መጠን ካልተቀየረ ( isochoric ሂደት), ከዚያም በጋዝ የሚሠራው ሥራ ዜሮ ነው.

የሰውነት ውስጣዊ ጉልበት ሲቀንስ ወይም ሲሰፋ ለምን ይለወጣል? ጋዝ ሲጨመቅ የሚሞቀው እና በሚሰፋበት ጊዜ ለምን ይቀዘቅዛል?

በመጨመቅ እና በማስፋፋት ጊዜ የጋዝ ሙቀት ለውጥ ምክንያት የሚከተለው ነው- ከሚንቀሳቀስ ፒስተን ጋር በሞለኪውሎች የመለጠጥ ግጭት ወቅት የእንቅስቃሴ ኃይላቸው ይለወጣል.

• ጋዝ ከተጨመቀ፣በግጭት ጊዜ ፒስተን ወደ ሞለኪውሎቹ የሚሄድ የተወሰነውን ክፍል ያስተላልፋል። ሜካኒካል ኃይልጋዝ እንዲሞቅ ምክንያት;

• አንድ ጋዝ ከተስፋፋ, ከዚያም ከሚሽከረከር ፒስተን ጋር ከተጋጨ በኋላ, የሞለኪውሎቹ ፍጥነት ይቀንሳል. በውጤቱም, ጋዙ ይቀዘቅዛል.

በመጨመቅ እና በማስፋፋት ወቅት በሞለኪውሎች መካከል ያለው አማካይ የመግባባት ሃይል እንዲሁ ይለወጣል ፣ ምክንያቱም ይህ በሞለኪውሎች መካከል ያለውን አማካይ ርቀት ይለውጣል።

ኢዮብ የውጭ ኃይሎች, ጋዝ ላይ እርምጃ

• ጋዝ ሲጨመቅ, መቼΔ ቪ=ቪ 2 - ቪ 1 < 0 , A>0, የኃይል እና የማፈናቀል አቅጣጫዎች ይጣጣማሉ;
• ሲሰፋ፣ መቼΔ ቪ=ቪ 2 - ቪ 1 > 0, አ<0, направления силы и перемещения противоположны.

ለሁለት የጋዝ ግዛቶች የ Clapeyron-Mendeleev እኩልታ እንፃፍ፡-

ፒ.ቪ 1 = m/M*RT 1 ; ፒ.ቪ 2 = ሜትር/ሜ* RT 2 ⇒

ገጽ(ቪ 2 − ቪ 1 )= ሜ/ሜ*አር(ቲ 2 − ቲ 1 ).

ስለዚህ, በ isobaric ሂደት ውስጥ

ሀ= ሜ/ሜ*አርΔ ቲ.

ከሆነ ኤም = ኤም(1 ሞል ተስማሚ ጋዝ), ከዚያም በ Δ Τ = 1 ኪ እናገኛለን አር = ሀ. ከዚህ ይከተላል ሁለንተናዊ ጋዝ ቋሚ አካላዊ ትርጉምበአይሶባር በ 1 ኪ.ሜ ሲሞቅ በ 1 ሞል ተስማሚ ጋዝ ከሚሰራው ስራ ጋር በቁጥር እኩል ነው።

የሥራው ጂኦሜትሪክ ትርጉም;

በግራፍ p = f (V) ላይ ለአይዞባሪክ ሂደት ስራው በምስል ሀ) ላይ ካለው ጥላ አራት ማዕዘን ቦታ ጋር እኩል ነው.

ሂደቱ isobaric ካልሆነ (ምስል ለ), ከዚያም ኩርባው ገጽ = ረ(ቪ) ብዙ ቁጥር ያላቸውን isochores እና isobars ያካተተ የተሰበረ መስመር ሆኖ ሊወከል ይችላል። በ isochoric ክፍሎች ላይ ያለው ሥራ ዜሮ ነው, እና በሁሉም የ isobaric ክፍሎች ላይ ያለው አጠቃላይ ስራ ከተሸፈነው ምስል ስፋት ጋር እኩል ይሆናል. በአይኦተርማል ሂደት ውስጥ ( ቲ= const) ስራው በምስል ሐ ላይ ከሚታየው ጥላ ካለው ምስል ስፋት ጋር እኩል ነው.

አወቃቀሮች ሲበላሹ, የውጭ ኃይሎች የትግበራ ነጥቦች ይንቀሳቀሳሉ, እና የውጭ ኃይሎች በተሰጡት እንቅስቃሴዎች ላይ ስራ ይሰራሉ.

የአንዳንድ የአጠቃላይ ሃይል ስራን እናሰላው (ምስል 2.2.4)፣ ይህም ከዜሮ ወደ ተሰጠው እሴት ቀስ በቀስ የሚጨምረው የሚንቀሳቀሱት የጅምላ ኃይላት ቸልተኛ እንዲሆኑ ነው። እንዲህ ዓይነቱ ጭነት ብዙውን ጊዜ የማይንቀሳቀስ ተብሎ ይጠራል.

ምስል.2.2.4

በዘፈቀደ ቅጽበት ኃይሉ እንዲለወጥ ያድርጉ ከአጠቃላይ መፈናቀል ጋር ይዛመዳል . በመጠን ወሰን የሌለው የኃይል ጭማሪ
ወሰን የሌለው የመፈናቀል መጨመር ያስከትላል
. የሁለተኛውን ትዕዛዝ ማለቂያ የሌላቸውን መጠኖች ችላ የምንል ከሆነ የውጭ ኃይል የመጀመሪያ ደረጃ ሥራ ግልጽ ነው ፣

በስታቲስቲክስ በተተገበረ አጠቃላይ ኃይል የተሰራ አጠቃላይ ስራ አጠቃላይ እንቅስቃሴን ያስከተለ ,

. (2.2.5)

የተገኘው ውህደት የስዕሉ ስፋት ነው።
ለመስመር የተበላሹ ስርዓቶች የመጨረሻው የመፈናቀያ እሴት መሠረት ያለው የሶስት ማዕዘኑ ስፋት ነው ። እና የመጨረሻው የኃይል እሴት ቁመት

(2.2.6)

ሩዝ. 2.2.5

ስለዚህ በመለጠጥ ስርዓት ላይ ባለው አጠቃላይ ኃይል በስታቲስቲክስ እርምጃ ስር ያለው ትክክለኛ ስራ ከኃይሉ የመጨረሻ እሴት ግማሽ ምርት እና ከተዛማጅ አጠቃላይ መፈናቀል (ክላፔሮን ቲዎረም) የመጨረሻ እሴት ጋር እኩል ነው።

በርካታ አጠቃላይ ኃይሎች መካከል የመለጠጥ ሥርዓት ላይ የማይንቀሳቀስ እርምጃ ሁኔታ ውስጥ, መበላሸት ሥራ እያንዳንዱ ኃይል የመጨረሻ እሴት እና ተዛማጅ ጠቅላላ መፈናቀል የመጨረሻ ዋጋ ግማሽ ድምር ጋር እኩል ነው.

(2.2.7)

እና በስርዓቱ ጭነት ቅደም ተከተል ላይ የተመካ አይደለም.

የውስጥ ኃይሎች ሥራ.

የመለጠጥ ሥርዓቶች በሚበላሹበት ጊዜ የሚነሱ የውስጥ ኃይሎች ሥራንም ያከናውናሉ።

ርዝመት ያለው ዘንግ አካልን አስቡበት
(ምስል 2.2.6). ውስጥ አጠቃላይ ጉዳይለአውሮፕላኑ መታጠፍ ፣ የተወገዱት የዱላ ክፍሎች በቀሪው አካል ላይ የሚከናወኑት ተግባር በውጤቱ ዘንግ ኃይሎች ይገለጻል ።
, ሸለተ ኃይሎች እና የታጠፈ አፍታዎች
. እነዚህ ኃይሎች, በስእል 2.2.6 በጠንካራ መስመሮች ውስጥ የሚታዩት, ከተመረጠው አካል አንጻር ውጫዊ ናቸው.

ምስል.2.2.6

የውስጥ ኃይሎች፣ በተሰነጣጠሉ መስመሮች የሚታዩ፣ በውጪ ኃይሎች የሚፈጠረውን ለውጥ ይቃወማሉ፣ በመጠን እና በአቅጣጫ ተቃራኒ ናቸው።

በእያንዲንደ የውስጥ ሃይል ምክንያት በተናጠሌ የተዯረገውን ስራ እንቆጥራሇን.

ኤለመንት በክፍል ላይ ወጥ በሆነ መልኩ የተከፋፈለውን የአክሲያል ኃይሎችን ተግባር ብቻ ይለማመዱ (ምስል 2.2.6)።

ሩዝ. 2.2.7

በዚህ ምክንያት የንጥል ማራዘም

,

ስራ ቀስ በቀስ ከዜሮ ወደ እሴት ይጨምራል
በዚህ እንቅስቃሴ ላይ የውስጥ ኃይሎች.

. (2.2.8)

የውስጣዊ ኃይሎች ሥራ አሉታዊ ነው, ስለዚህ የተገኘው ቀመር የመቀነስ ምልክት ይዟል.

አሁን በመጠምዘዝ ጊዜያት (ምስል 2.2.8) ተግባር ስር ያለውን አንድ አካል እንመልከት።

የንጥል ክፍሎችን የማሽከርከር የጋራ ማዕዘን

.

የታጠፈ አፍታዎች ሥራ

. (2.2.9)

ሩዝ. 2.2.8

ቀስ በቀስ ውስጣዊ ተሻጋሪ ኃይሎችን የመጨመር ሥራ ፣ በመስቀለኛ ክፍል ላይ ያለውን የታንጀንቲካዊ ጭንቀቶች ስርጭትን ከግምት ውስጥ በማስገባት እና በ ሁክ ህግ ላይ በመመስረት ፣ በሚከተለው ቅፅ ሊፃፍ ይችላል ።

, (2.2.10)

የት - በመስቀል-ክፍል ቅርጽ ላይ በመመስረት Coefficient.

በትሩ በቶርሽን ከተጋለጠ, ቀስ በቀስ እየጨመረ የሚሄደው የአንደኛ ደረጃ ሥራ

(2.2.11)

በመጨረሻም, በአጠቃላይ በክፍሎች ውስጥ በጨረር ላይ የሚወሰደው እርምጃ, ስድስት ውስጣዊ የኃይል ምክንያቶች አሉን, ስራቸው በቀመር ሊወሰን ይችላል.

የጋዝ ሥራ

1. የመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ

ኃይልን ወደ ቴርሞዳይናሚክስ ስርዓት ለማስተላለፍ ሁለት መንገዶች መኖራቸው ከኃይል እይታ አንጻር የአንድን ስርዓት ከማንኛውም የመጀመሪያ ሁኔታ 1 ወደ ሌላ ሁኔታ 2 የመሸጋገር ሚዛናዊ ሂደትን ለመተንተን ያስችለናል ። . የስርዓቱ ውስጣዊ የኃይል ለውጥ

 ዩ 1-2 = ዩ 2 - ዩ 1

በእንደዚህ ዓይነት ሂደት ውስጥ ከሥራው መጠን ጋር እኩል ነውሀ’ 1-2 በውጭ ኃይሎች እና ሙቀት በስርዓቱ ላይ ይከናወናልጥ 1-2 የተዘገበ ስርዓት;

 ዩ 1-2 = ሀ ’ 1-2 + ጥ 1-2 (2. 3 )

ኢዮብሀ’ 1-2 በቁጥር እኩል እና ተቃራኒ በሆነ ምልክት ወደ ሥራሀ 1-2 በተመሳሳዩ የሽግግር ሂደት ውስጥ በስርአቱ ከውጭ ኃይሎች ጋር የተፈፀመ ነው-

ሀ’ 1-2 = - ሀ 1-2 .

ስለዚህ አገላለጽ (2.6) በተለየ መንገድ እንደገና ሊጻፍ ይችላል፡-

ጥ 1-2 =  ዩ 1-2 + ሀ 1-2 (2. 3 )

የመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ፡ ለአንድ ስርአት የሚሰጠው ሙቀት የስርዓቱን ውስጣዊ ሃይል ለመለወጥ እና ስርዓቱ በውጭ ሃይሎች ላይ የሚሰራውን ስራ ለመስራት ይውላል።

 ጥ = dU +  ሀ (2. 3 )

dU - ውስጣዊ ጉልበት, አጠቃላይ ልዩነት ነው.

ጥእና ሀአጠቃላይ ልዩነቶች አይደሉም።

ጥ 1-2 =
(2. 3 )

.

በታሪክ የመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ መመስረት አንድ ማሽን ከውጭ ሙቀት ሳያገኝ እና ምንም አይነት ሃይል ሳያጠፋ የሚሰራበት ዘላለማዊ ተንቀሳቃሽ ማሽን (perpetuum ሞባይል) መፍጠር ካለመቻሉ ጋር የተያያዘ ነው። የመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ እንዲህ ያለውን ሞተር መገንባት የማይቻል እንደሆነ ይናገራል.

ጥ 1-2 =  ዩ 1-2 + ሀ 1-2

1. የመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ ወደ isoprocesses መተግበር።

   1. Isobaric ሂደት.

አር= const

ሀ = = ገጽ ( ቪ 2 - ቪ 1 ) = ገጽ  ቪ ,

p የጋዝ ግፊት የት ነው ፣ ቪ - በድምጽ መጠን መለወጥ.

ምክንያቱምፒ.ቪ 1 = RT 1 ; ፒ.ቪ 2 = RT 2,

ያቪ 2 - ቪ 1 = (ቲ 2 – ቲ 1 ) እና

አ = አር(ቲ 2 – ቲ 1 ); (2. 3 )

ስለዚህ, ያንን እናገኛለንሁለንተናዊ የጋዝ ቋሚ አር የሙቀት መጠኑ በቋሚ ግፊት በአንድ ኬልቪን ሲጨምር በሞለ ጋዝ ከሚሰራው ስራ ጋር እኩል ነው።

አገላለጽ (2.10) ከግምት ውስጥ በማስገባት የመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ (2.8) እኩልነት እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል

 ጥ = dU + pdV. (2.3)

1. Isochoric ሂደት

ቪ = constስለዚህምዲቪ = 0

 አ =ገጽ ቪ = 0

 ጥ =  ዩ.

 ጥ =  ዩ = አር ቲ (2. 3 )

1. Isothermal ሂደት

ቲ =const,

ዩ = 0 የአንድ ተስማሚ ጋዝ ውስጣዊ ኃይል አይለወጥም, እና

ጥ =  ሀ

ሀ = =
= RTln (2. 3 )

በመስፋፋት ወቅት የጋዝ ሙቀት መጠን እንዳይቀንስ, ከውጫዊው የማስፋፊያ ሥራ ጋር ተመጣጣኝ የሆነ የሙቀት መጠን በጋዝ ውስጥ በአይኦተርማል ሂደት ውስጥ መሰጠት አለበት, ማለትም. አ = ጥ.

በተግባራዊ ሁኔታ, ሂደቱ ቀርፋፋ ነው, የበለጠ በትክክል እንደ isothermal ሊቆጠር ይችላል.

ጂ በሥዕላዊ መግለጫው ፣ በአይዞተርማል ሂደት ውስጥ ያለው ሥራ በቁጥር በምስል ላይ ካለው ጥላ ትንበያ ስፋት ጋር እኩል ነው።

በ isotherm እና isobar ክፍሎች ስር ያሉትን የምስሎቹን ቦታዎች በማነፃፀር የጋዝ መስፋፋት ከድምጽ መጨመሩን መደምደም እንችላለን.ቪ 1 እስከ ድምጽቪ 2 በተመሳሳይ የጋዝ ግፊት የመጀመሪያ እሴት, በ isobaric መስፋፋት ላይ, ተጨማሪ ስራዎችን ከማከናወን ጋር አብሮ ይመጣል.

1. የጋዞች ሙቀት አቅም

የሙቀት አቅምጋር የማንኛውም አካል ወሰን የሌለው የሙቀት መጠን ሬሾ ነው።መ ጥ , በአካል የተቀበለው, ወደ ተመጣጣኝ ጭማሪዲ.ቲ የሙቀት መጠኑ;

ሲ አካል = (2. 3 )

ይህ ዋጋ የሚለካው በጁል በኬልቪን (ጄ/ኬ) ነው።

የሰውነት ብዛት ከአንድነት ጋር እኩል በሚሆንበት ጊዜ የሙቀት አቅም ልዩ ሙቀት ይባላል. በትንሹ ፊደል ሐ ይገለጻል። የሚለካው በጁል በኪሎግራም ነው። . ኬልቪን (ጄ/ኪ . K) በአንድ ንጥረ ነገር ሞለኪውል የሙቀት አቅም እና በተመሳሳዩ ንጥረ ነገር የተወሰነ የሙቀት አቅም መካከል ግንኙነት አለ።

(2. 3 )

ቀመሮችን (2.12) እና (2.15) በመጠቀም, መጻፍ እንችላለን

(2. 3 )

በቋሚ መጠን የሙቀት አቅም ልዩ ጠቀሜታ አለውጋር ቪ እና የማያቋርጥ ግፊትጋር አር . ድምጹ ቋሚ ከሆነ, ከዚያዲቪ = 0 እና በቴርሞዳይናሚክስ የመጀመሪያ ህግ መሰረት (2.12) ሁሉም ሙቀት ወደ የሰውነት ውስጣዊ ጉልበት ይጨምራል.

 ጥ = dU (2. 3 )

ከዚህ እኩልነት በመነሳት የአንድ ጥሩ ጋዝ ሞለኪውል የሙቀት አቅም በቋሚ መጠን እኩል ነው።

(2. 3 )

ከዚህdU  = ሲ ቪ ዲ.ቲ, እና የአንድ ሞለኪውል ጋዝ ውስጣዊ ኃይል እኩል ነው

ዩ  = ሲ ቪ ቲ (2. 3 )

የዘፈቀደ የጋዝ ብዛት ውስጣዊ ኃይልቲ በቀመርው ይወሰናል

(2. 3 )

ለ 1 ሞል ተስማሚ ጋዝ ግምት ውስጥ በማስገባት

ዩ = RT,

እና የነፃነት ዲግሪዎችን ቁጥር በመቁጠርእኔ ያልተለወጠ, ለሞላር ሙቀት አቅም በቋሚ መጠን እናገኛለን

ሲ ቁ = = (2. 3 )

በቋሚ መጠን የተወሰነ የሙቀት አቅም

ጋር ቁ = = (2. 3 )

የዘፈቀደ የጋዝ ብዛት፣ የሚከተለው ግንኙነት ትክክለኛ ነው፡-

 ጥ = dU = አርዲቲ; (2. 3 )

የጋዝ ማሞቂያ በቋሚ ግፊት ቢፈጠር, ከዚያም ጋዝ ይስፋፋል, በውጭ ኃይሎች ላይ አወንታዊ ስራዎችን ይሰራል. ስለዚህ, በቋሚ ግፊት ላይ ያለው የሙቀት አቅም በቋሚ መጠን ካለው የሙቀት መጠን የበለጠ መሆን አለበት.

1 ሞል ጋዝ በአይዞባሪክ የሙቀት መጠኑ በሂደቱ ውስጥ ሪፖርት ተደርጓል ጥከዚያም በቋሚ ግፊት ሐ ላይ የሞላር ሙቀት አቅም ጽንሰ-ሐሳብ ማስተዋወቅ አር = ሊጻፍ ይችላል

 ጥ = ሲ ገጽ ዲ.ቲ;

የት ሲ ገጽ - በቋሚ ግፊት ላይ የሞላር ሙቀት አቅም.

ምክንያቱም በቴርሞዳይናሚክስ የመጀመሪያ ህግ መሰረት

 ጥ =  A + dU = RdT +RdT =

= (አር +አር) dT = (R +ጋር ቪ ) ዲቲ፣

ያ

ጋር አር ==አር+ጋር ቪ . (2. 3 )

ይህ ሬሾ ይባላልየሜየር እኩልታ :

መግለጫ ለ C አር እንዲሁም እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል-

ጋር አር = አር + አር =
. (2. 3 )

በቋሚ ግፊት ላይ የተወሰነ የሙቀት አቅምጋር ገጽ መግለጫዎችን (2.26) ወደ ውስጥ በመከፋፈል ይግለጹ :

ጋር ገጽ =
(2. 3 )

የጅምላ ጋዝ ጋር isobaric ግንኙነት ውስጥኤምየሙቀት መጠን ጥበውስጡ የውስጥ ጉልበት መጠን ይጨምራል ዩ = ሲ ቪ  ቲ, እና በ isobaric ሂደት ውስጥ ወደ ጋዝ የሚተላለፈው ሙቀት መጠን ነው ጥ= ሲ ገጽ  ቲ.

የሙቀት አቅምን ጥምርታ ወስኗል ደብዳቤ , እናገኛለን

(2. 3 )

ግልጽ ነው፣  1 እና በጋዝ ዓይነት (የነጻነት ደረጃዎች ብዛት) ላይ ብቻ ይወሰናል.

ከ ቀመሮች (2.22) እና (2.26) በመቀጠልም የሞላር ሙቀት አቅሞች የሚወሰኑት በነፃነት ዲግሪዎች ብዛት ብቻ ነው እና በሙቀት ላይ አይመሰኩም. ይህ መግለጫ ትክክለኛ በሆነ ሰፊ የሙቀት ክልል ውስጥ የሚሰራው ለሞናቶሚክ ጋዞች ብቻ ለትርጉም የነፃነት ደረጃዎች ብቻ ነው። ለዲያቶሚክ ጋዞች, በሙቀት አቅም ውስጥ የሚታየው የነጻነት ዲግሪዎች ብዛት, በሙቀት መጠን ይወሰናል. የዲያቶሚክ ጋዝ ሞለኪውል ሶስት የትርጉም የነጻነት ደረጃዎች አሉት፡- የትርጉም (3)፣ መዞር (2) እና ንዝረት (2)።

ስለዚህ, አጠቃላይ የነጻነት ዲግሪዎች ቁጥር 7 ይደርሳል እና ለሞላር ሙቀት አቅም በቋሚ መጠን ማግኘት አለብን: C. ቪ = .

ከሃይድሮጅን የሞላር ሙቀት አቅም የሙከራ ጥገኝነት የሚከተለው ሲ ቪ በሙቀት መጠን ይወሰናል: በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ( 50 ኬ) ጋር ቪ = , በክፍል ሐ ቪ = እና በጣም ከፍተኛ - ሲ ቪ = .

በቲዎሪ እና በሙከራ መካከል ያለው ልዩነት የሙቀት አቅምን ሲሰላ የመዞሪያ እና የሞለኪውሎች ንዝረት ኃይልን ግምት ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ ነው (ምንም ማሽከርከር እና የንዝረት ሃይሎች ሊኖሩ አይችሉም ፣ ግን የተወሰነ ልዩነት ብቻ) ተከታታይ የኃይል ዋጋዎች). የሙቀት እንቅስቃሴ ኃይል በቂ ካልሆነ ፣ ለምሳሌ ፣ ንዝረትን ለማነቃቃት ፣ እነዚህ ማወዛወዝ ለሙቀት አቅሙ ምንም አስተዋጽኦ አያደርጉም (ተዛማጁ የነፃነት ደረጃ “የቀዘቀዘ” - ወጥ የኃይል ስርጭት ህግ በእሱ ላይ አይተገበርም) . ይህ የሙቀት ኃይልን የሚወስዱ የነፃነት ደረጃዎች ቅደም ተከተል (በተወሰነ የሙቀት መጠን) መነሳሳትን ያብራራል እና በምስል። 13 ሱስ ሲ ቪ = ረ ( ቲ ).

የቴርሞዳይናሚክስ መሰረታዊ ቀመሮች እና ሞለኪውላር ፊዚክስ, ይህም ለእርስዎ ጠቃሚ ይሆናል. በእጅ ላይ ፊዚክስ ልምምድ ሌላ ታላቅ ቀን. ዛሬ በቴርሞዳይናሚክስ እና በሞለኪውላር ፊዚክስ ውስጥ ችግሮችን ለመፍታት ብዙውን ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውሉትን ቀመሮች እናዘጋጃለን.

ስለዚህ እንሂድ። የቴርሞዳይናሚክስ ህጎችን እና ቀመሮችን በአጭሩ ለማቅረብ እንሞክር።

ተስማሚ ጋዝ

ተስማሚ ጋዝ ልክ እንደ ቁሳዊ ነጥብ ሃሳባዊነት ነው። የእንደዚህ አይነት ጋዝ ሞለኪውሎች የቁሳቁስ ነጥቦች ናቸው, እና የሞለኪውሎች ግጭቶች ፍጹም የመለጠጥ ናቸው. በሩቅ የሞለኪውሎች መስተጋብርን ችላ እንላለን። በቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ ባሉ ችግሮች ውስጥ እውነተኛ ጋዞች ብዙውን ጊዜ ተስማሚ ሆነው ይወሰዳሉ። በዚህ መንገድ መኖር በጣም ቀላል ነው፣ እና በሂሳብ ስሌት ውስጥ ብዙ አዳዲስ ቃላትን ማስተናገድ አያስፈልግዎትም።

ስለዚህ, ተስማሚ ጋዝ ሞለኪውሎች ምን ይሆናሉ? አዎ እየተንቀሳቀሱ ነው! እና በምን ፍጥነት ነው ብሎ መጠየቅ ምክንያታዊ ነው? እርግጥ ነው, ከሞለኪውሎች ፍጥነት በተጨማሪ, ስለ ጋዝ አጠቃላይ ሁኔታም ፍላጎት አለን. ፒ በመርከቧ ግድግዳዎች ላይ ምን ዓይነት ጫና ይፈጥራል, ምን ያህል መጠን V ይይዛል, የሙቀት መጠኑ T ምን ያህል ነው.

ይህንን ሁሉ ለማወቅ, የስቴት ተስማሚ የጋዝ እኩልነት አለ, ወይም Clapeyron-Mendeleev እኩልታ

እዚህ ኤም - የጋዝ ብዛት; ኤም - ሞለኪውላዊ ክብደቱ (ከጊዜያዊ ሰንጠረዥ ውስጥ እናገኛለን) አር - ሁለንተናዊ የጋዝ ቋሚ ከ 8.3144598 (48) ጄ / (ሞል * ኪግ) ጋር እኩል ነው.

ሁለንተናዊ የጋዝ ቋሚነት ከሌሎች ቋሚዎች አንጻር ሊገለጽ ይችላል ( የቦልትማን ቋሚ እና የአቮጋድሮ ቁጥር )

ቅዳሴበ , በተራው, እንደ ምርቱ ሊሰላ ይችላል ጥግግት እና የድምጽ መጠን .

የሞለኪውላር ኪነቲክ ቲዎሪ (MKT) መሰረታዊ እኩልታ

ቀደም ሲል እንደተናገርነው የጋዝ ሞለኪውሎች ይንቀሳቀሳሉ, እና የሙቀት መጠኑ ከፍ ባለ መጠን, ፈጣን ይሆናል. በጋዝ ግፊት እና በአማካኝ የኪነቲክ ኢነርጂ ቅንጣቶች መካከል ግንኙነት አለ. ይህ ግንኙነት ይባላል የሞለኪውላር ኪነቲክ ቲዎሪ መሰረታዊ እኩልታ እና ቅጽ አለው:

እዚህ n - የሞለኪውሎች ትኩረት (የቁጥራቸው መጠን እና መጠን)። ኢ - አማካይ የእንቅስቃሴ ኃይል. እነሱ ሊገኙ ይችላሉ ፣ እንዲሁም የሞለኪውሎች ሥር አማካይ ካሬ ፍጥነት ፣ በዚህ መሠረት ቀመሮቹን በመጠቀም-

ኃይልን ወደ መጀመሪያው እኩልታ ይተኩ, እና ሌላ የመሠረታዊ እኩልታ አይነት እናገኛለን MKT

የመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ. ለ isoprocesses ቀመሮች

የመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ እንደሚያስታውስ እናስታውስህ፡ ወደ ጋዝ የሚተላለፈው የሙቀት መጠን የጋዝ ውስጣዊ ሃይልን ለመቀየር እና ስራን በጋዝ ለማከናወን ይሄዳል።የቴርሞዳይናሚክስ የመጀመሪያ ህግ ቀመር እንደሚከተለው ተጽፏል የሚከተለው፡-

እንደምታውቁት, በጋዝ ላይ የሆነ ነገር ይከሰታል, እኛ ጨምቀን, ልንሞቅ እንችላለን. በዚህ ሁኔታ, በአንድ ቋሚ መለኪያ ላይ ለሚከሰቱ ሂደቶች ፍላጎት አለን. በእያንዳንዳቸው ውስጥ የመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ ምን እንደሚመስል እንመልከት።

በነገራችን ላይ! አሁን ለሁሉም አንባቢዎቻችን ቅናሽ አለ። 10% ላይ ማንኛውም ዓይነት ሥራ.

ኢሶተርማል ሂደት በቋሚ የሙቀት መጠን ይከሰታል. የቦይል-ማሪዮት ሕግ እዚህ ላይ ይሠራል-በአይኦተርማል ሂደት ውስጥ, የጋዝ ግፊት ከድምጽ መጠን ጋር የተገላቢጦሽ ነው. በ isothermal ሂደት ውስጥ;

በቋሚ መጠን ይቀጥላል. ይህ ሂደት በቻርልስ ህግ ይገለጻል: በቋሚ መጠን, ግፊት ከሙቀት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው. በ isochoric ሂደት ውስጥ, ለጋዝ የሚቀርበው ሙቀት ሁሉ ውስጣዊ ጉልበቱን ለመለወጥ ይሄዳል.

በቋሚ ግፊት ይሰራል. የጌይ-ሉሳክ ህግ በቋሚ የጋዝ ግፊት, መጠኑ ከሙቀት መጠን ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው. በአይሶባሪክ ሂደት ውስጥ, ሙቀት የውስጣዊውን ኃይል ለመለወጥ እና በጋዝ ስራ ለመስራት ሁለቱንም ይሄዳል.

. Adiabatic ሂደት ከአካባቢው ጋር ያለ ሙቀት ልውውጥ የሚከሰት ሂደት ነው. ይህ ማለት ለ adiabatic ሂደት የመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ ቀመር ይህንን ይመስላል።

የሞናቶሚክ እና የዲያቶሚክ ተስማሚ ጋዝ ውስጣዊ ኃይል

የሙቀት አቅም

የተወሰነ ሙቀት አንድ ኪሎ ግራም ንጥረ ነገር በአንድ ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ለማሞቅ ከሚያስፈልገው የሙቀት መጠን ጋር እኩል ነው.

ከተለየ የሙቀት አቅም በተጨማሪ, አለ የሞላር ሙቀት አቅም (አንድ ሞለኪውል ንጥረ ነገር በአንድ ዲግሪ ለማሞቅ የሚያስፈልገው የሙቀት መጠን) በቋሚ መጠን, እና የሞላር ሙቀት አቅም በቋሚ ግፊት. ከዚህ በታች ባሉት ቀመሮች ውስጥ እኔ የጋዝ ሞለኪውሎች የነፃነት ደረጃዎች ብዛት ነው። ለሞናቶሚክ ጋዝ i=3፣ ለዲያቶሚክ ጋዝ - 5.

የሙቀት ማሽኖች. በቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ የውጤታማነት ቀመር

የሙቀት ሞተር , በጣም ቀላል በሆነ ሁኔታ ማሞቂያ, ማቀዝቀዣ እና የሚሰራ ፈሳሽ ያካትታል. ማሞቂያው ለሥራው ፈሳሽ ሙቀትን ይሰጣል, ይሠራል, ከዚያም በማቀዝቀዣው ይቀዘቅዛል, እና ሁሉም ነገር ይደግማል. ኦቁ. የሙቀት ሞተር ዓይነተኛ ምሳሌ ውስጣዊ ማቃጠያ ሞተር ነው.

ቅልጥፍና የሙቀት ሞተር በቀመርው ይሰላል

ስለዚህ ችግሮችን ለመፍታት ጠቃሚ የሆኑትን የቴርሞዳይናሚክስ መሰረታዊ ቀመሮችን ሰብስበናል. እርግጥ ነው, እነዚህ ሁሉ ከቴርሞዳይናሚክስ ርዕስ ውስጥ ሁሉም ቀመሮች አይደሉም, ነገር ግን ስለእነሱ እውቀት ጥሩ ዓላማ ሊያገለግል ይችላል. እና ማንኛቸውም ጥያቄዎች ካሉዎት ያስታውሱ የተማሪ አገልግሎት, የማን ስፔሻሊስቶች በማንኛውም ጊዜ ለማዳን ዝግጁ ናቸው.

>> ፊዚክስ፡ በቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ ይስሩ

በየትኞቹ ሂደቶች ምክንያት የውስጥ ኃይል ሊለወጥ ይችላል? ሁለት አይነት ሂደቶች እንዳሉ አስቀድመው ያውቃሉ-ስራ እና ሙቀት ማስተላለፍ. በስራ እንጀምር። ጋዝ እና ሌሎች አካላት ሲጨመቁ እና ሲስፋፋ ምን እኩል ነው?
በሜካኒክስ እና ቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ ይስሩ።ውስጥ መካኒኮችሥራ እንደ ኃይል ሞጁል ምርት ፣ የአተገባበሩ ነጥብ የመፈናቀል ሞጁል እና በመካከላቸው ያለው አንግል ኮሳይን ተብሎ ይገለጻል። አንድ ኃይል በሚንቀሳቀስ አካል ላይ ሲሰራ, ስራው በእንቅስቃሴው ጉልበት ላይ ካለው ለውጥ ጋር እኩል ነው.
ውስጥ የሰውነት እንቅስቃሴ በአጠቃላይ አይታሰብም, እያወራን ያለነውእርስ በእርሳቸው አንጻራዊ በሆነ የማክሮስኮፒክ አካል ክፍሎች እንቅስቃሴ ላይ። በውጤቱም, የሰውነት መጠን ሊለወጥ ይችላል, ነገር ግን ፍጥነቱ ከዜሮ ጋር እኩል ነው. በቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ ያለው ሥራ እንደ ሜካኒክስ በተመሳሳይ መልኩ ይገለጻል, ነገር ግን በሰውነት ጉልበት ላይ ካለው ለውጥ ጋር እኩል ነው, ነገር ግን በውስጣዊው ጉልበት ላይ ካለው ለውጥ ጋር እኩል ነው.
ሥራ በሚሠራበት ጊዜ የውስጥ ጉልበት ለውጥ.ለምንድነው የሰውነት ውስጣዊ ጉልበት አንድ አካል ሲዋሃድ ወይም ሲሰፋ የሚለወጠው? በተለይ የብስክሌት ጎማ ሲተነፍሱ አየሩ ለምን ይሞቃል?
በሚጨመቅበት ጊዜ የጋዝ ሙቀት ለውጥ ምክንያቱ እንደሚከተለው ነው- በሚንቀሳቀስ ፒስተን የጋዝ ሞለኪውሎች የመለጠጥ ግጭት ወቅት የእንቅስቃሴ ኃይላቸው ይለወጣል. ስለዚህ ወደ ጋዝ ሞለኪውሎች በሚሄዱበት ጊዜ ፒስተን በግጭቶች ጊዜ የተወሰነውን የሜካኒካዊ ኃይሉን ወደ እነርሱ ያስተላልፋል, በዚህም ምክንያት ጋዝ ይሞቃል. ፒስተን ገቢያውን ኳስ በእርግጫ እንደተገናኘ የእግር ኳስ ተጫዋች ሆኖ ይሰራል። እግሩ ከግጭቱ በፊት ከነበረው በእጅጉ የሚበልጥ ፍጥነት ለኳሱ ይሰጣል።
በተቃራኒው, ጋዙ ከተስፋፋ, ከዚያም ከተሸሸገው ፒስተን ጋር ከተጋጨ በኋላ, የሞለኪውሎቹ ፍጥነት ይቀንሳል, በዚህም ምክንያት ጋዙ ይቀዘቅዛል. የሚበር ኳስ ፍጥነትን ለመቀነስ ወይም ለማቆም የእግር ኳስ ተጫዋች በተመሳሳይ መንገድ ይሠራል - የእግር ኳስ ተጫዋች እግር ለእሱ መንገድ እንደሰጠ ያህል ከኳሱ ይርቃል።
መጭመቅ ወይም መስፋፋት በሚከሰትበት ጊዜ በሞለኪውሎች መካከል ያለው አማካኝ ርቀትም ስለሚቀያየር በሞለኪውሎች መካከል ያለው የአማካይ አቅም ኃይል እንዲሁ ይለወጣል።
የሥራው ስሌት.በፒስተን ስር ባለው ሲሊንደር ውስጥ ያለውን የጋዝ ምሳሌ በመጠቀም በድምጽ ለውጥ ላይ በመመስረት ስራውን እናሰላለን ( ምስል.13.1).

ቀላሉ መንገድ በመጀመሪያ በጋዝ ላይ የሚሠራውን የኃይል ሥራ ከውጭ አካል (ፒስተን) ሳይሆን በፒስተን ላይ በሚሠራው የጋዝ ግፊት ኃይል የተሰራውን ሥራ ማስላት ነው ። በኒውተን ሦስተኛው ሕግ መሠረት . በፒስተን ላይ ካለው ጋዝ የሚሠራው የኃይል ሞጁል እኩል ነው ፣ የት ገጽ- የጋዝ ግፊት, እና ኤስ- የፒስተን ወለል ስፋት። ጋዙ በ isobarically እንዲስፋፋ እና ፒስተን በትንሹ ርቀት በሃይል አቅጣጫ እንዲፈናቀል ያድርጉ . የጋዝ ግፊቱ ቋሚ ስለሆነ በጋዝ የሚሠራው ሥራ የሚከተለው ነው-

ይህ ሥራ በጋዝ መጠን ለውጥ ላይ ሊገለጽ ይችላል. የእሱ የመጀመሪያ መጠን V 1 = ሸ 1, እና የመጨረሻው V 2 = ሸ 2. ለዛ ነው

የጋዝ መጠን ለውጥ የት ነው.
በሚሰፋበት ጊዜ, የኃይሉ አቅጣጫ እና የፒስተን እንቅስቃሴ አቅጣጫ ስለሚጣጣሙ, ጋዙ አወንታዊ ስራዎችን ይሰራል.
ጋዙ ከተጨመቀ, ለጋዝ ሥራው ቀመር (13.3) ልክ ይቆያል. ግን አሁን , እና ስለዚህ (ምስል.13.2).

ኢዮብ ሀበጋዝ ላይ በውጫዊ አካላት የሚከናወነው በራሱ ጋዝ ከሚሠራው ሥራ ይለያል ሀየሚታወቅ ብቻ , በጋዝ ላይ የሚሠራው ኃይል በኃይል ላይ ስለሚመራ እና የፒስተን እንቅስቃሴው ተመሳሳይ ነው. ስለዚህ በጋዝ ላይ የሚሠሩ የውጭ ኃይሎች ሥራ ከሚከተሉት ጋር እኩል ነው-

ጋዝ ሲጨመቅ, መቼ , የውጪው ኃይል ሥራ አዎንታዊ ይሆናል. ይህ መሆን ያለበት እንደዚህ ነው-ጋዝ ሲጨመቅ, የኃይሉ አቅጣጫዎች እና የአተገባበሩ ነጥብ መፈናቀል ይጣጣማሉ.
ግፊቱ በቋሚነት ካልተያዘ, ከዚያም በሚሰፋበት ጊዜ ጋዝ ሃይል ያጣል እና ወደ አከባቢ አካላት ያስተላልፋል: እየጨመረ የሚሄድ ፒስተን, አየር, ወዘተ. ጋዙ ይቀዘቅዛል. ጋዝ ሲጨመቅ, በተቃራኒው, የውጭ አካላት ኃይልን ወደ እሱ ያስተላልፋሉ እና ጋዙ ይሞቃል.
የሥራው ጂኦሜትሪክ ትርጉም.ስራ አለቋሚ ግፊት ጉዳይ ጋዝ ቀላል የጂኦሜትሪክ ትርጉም ሊሰጥ ይችላል.
በሚይዘው መጠን ላይ የጋዝ ግፊት ጥገኛነት ግራፍ እንስራ ( ምስል.13.3). የአራት ማዕዘኑ ቦታ እዚህ አለ። አብዲሲ፣ በጊዜ መርሐግብር የተገደበ ገጽ 1= const፣ ዘንግ ቪእና ክፍሎች ኣብ ርእሲኡ፡ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ምውሳድ ምውሳድ እዩ።እና ሲዲከጋዝ ግፊት ጋር እኩል ነው፣ በቁጥር ከስራ ጋር እኩል ነው (13.3)

በአጠቃላይ የጋዝ ግፊቱ ቋሚ ሆኖ አይቆይም. ለምሳሌ ፣ በ isothermal ሂደት ውስጥ ከድምፅ ጋር በተገላቢጦሽ መጠን ይቀንሳል ( ምስል 13.4). በዚህ ሁኔታ, ስራውን ለማስላት, በድምፅ ውስጥ ያለውን አጠቃላይ ለውጥ ወደ ትናንሽ ክፍሎች መከፋፈል እና የአንደኛ ደረጃ (ትንሽ) ስራን ማስላት እና ከዚያም ሁሉንም መጨመር ያስፈልግዎታል. በጋዝ የተሠራው ሥራ አሁንም በቁጥር ጥገኝነት ግራፍ ከተገደበው የምስሉ ስፋት ጋር እኩል ነው። ገጽከ ቪ, ዘንግ ቪእና ክፍሎች ኣብ ርእሲኡ፡ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ንህዝቢ ምውሳድ ምውሳድ እዩ።እና ሲዲ, ከግፊት ጋር እኩል ነው ገጽ 1, p2በጋዝ የመጀመሪያ እና የመጨረሻ ግዛቶች ውስጥ.

???
1. ጋዞች ሲጨመቁ ለምን ይሞቃሉ?
2. በስእል 13.2 ላይ በሚታየው የ isothermal ሂደት ውስጥ የውጭ ኃይሎች አወንታዊ ወይም አሉታዊ ስራዎችን እያከናወኑ ነው?

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, ፊዚክስ 10 ኛ ክፍል

የትምህርት ይዘት የትምህርት ማስታወሻዎችደጋፊ ፍሬም ትምህርት አቀራረብ ማጣደፍ ዘዴዎች መስተጋብራዊ ቴክኖሎጂዎች ተለማመዱ ተግባራት እና ልምምዶች እራስን የሚፈትኑ አውደ ጥናቶች፣ ስልጠናዎች፣ ጉዳዮች፣ ተልዕኮዎች የቤት ስራ የውይይት ጥያቄዎች የአጻጻፍ ጥያቄዎችከተማሪዎች ምሳሌዎች ኦዲዮ, ቪዲዮ ክሊፖች እና መልቲሚዲያፎቶግራፎች፣ ሥዕሎች፣ ግራፊክስ፣ ሠንጠረዦች፣ ሥዕላዊ መግለጫዎች፣ ቀልዶች፣ ታሪኮች፣ ቀልዶች፣ ቀልዶች፣ ምሳሌዎች፣ አባባሎች፣ ቃላቶች፣ ጥቅሶች ተጨማሪዎች ረቂቅመጣጥፎች ዘዴዎች ለ ጉጉ የሕፃን አልጋዎች የመማሪያ መጽሐፍት መሰረታዊ እና ተጨማሪ የቃላት መዝገበ-ቃላት የመማሪያ መጽሀፎችን እና ትምህርቶችን ማሻሻልበመማሪያ መጽሐፍ ውስጥ ስህተቶችን ማስተካከልበመማሪያ መጽሀፍ ውስጥ ያለውን ክፍልፋይ ማዘመን፣ በትምህርቱ ውስጥ የፈጠራ ስራዎች፣ ጊዜ ያለፈበትን እውቀት በአዲስ መተካት ለመምህራን ብቻ ፍጹም ትምህርቶች የቀን መቁጠሪያ እቅድለአንድ አመት መመሪያዎችየውይይት ፕሮግራሞች የተዋሃዱ ትምህርቶች

ለዚህ ትምህርት እርማቶች ወይም ምክሮች ካሉዎት፣