Тема 17. Рівняння стану ідеального газу. Ізопроцеси

• Стан газу характеризують кілька фізичних величин — тиск р, об'єм V, абсолютна температура Т, які називають макроскопічними параметрами стану. Стан, у якому всі параметри як завгодно довго залишаються незмінними, називають с таном термодинамічної рівноваги.

• Рівняння стану ідеального газу (рівняння Менделєєва — Клапейрона) описує зв'язок між трьома макроскопічними параметрами в стані термодинамічної рівноваги і має вигляд:

,

де — кількість речовини, М — молярна маса ідеального газу,

— універсальна газова стала.

• Термодинамічний процес — це перехід ідеального газу з одного стану в інший, що супроводжується зміною параметрів газу. Схематично термодинамічний процес можна зобразити так:

• Якщо під час термодинамічного процесу кількість речовини не змінюється , то з рівняння стану слідує, що . Це рівняння називають об'єднаним газовим законом (ОГЗ), або рівнянням Клапейрона.

• Ізопроцес — це теомодинамічний процес, що відбувається зі сталою кількістю речовини, при якому один із параметрів (тиск об'єм абсолютна температура залишається незмінним.

• Ізотермічний процес — це ізопроцес, при якому температура ідеального
газу не змінюється.

З ОГЗ слідує, що , або — закон Бойля — Маріотта.

За незмінної температури та кількості речовини тиск ідеального газу обернено пропорційний до його об'єму.

Графіки ізотермічного процесу в координатах називають ізотермами.

• Ізобарний процес — це ізопроцес, при якому тиск ідеального газу не
змінюється.

З ОГЗ слідує, що,

або — закон Гей-Люссака.

За незмінного тиску та кількості речовини об'єм ідеального газу прямо пропорційний до його абсолютної температури.

Графіки ізобарного процесу в координатах VT,pV,pT називають ізобарами.

• ізохорний проце — це ізопроцес, при якому об'єм ідеального газу не
ізмінюється.

З ОГЗ слідує, що, абс — закон Шарля. За незмінного об'єму та кількостіречовини тиск ідеального газу прямо пропорційний до його абсолютної температури.

Графіки ізохорного процесу в координатах називають ізохорами.