Экспериментальные газовые законы. Изопроцессы

Всякое изменение состояния тела или системы тел называется термодинамическим процессом.

Изопроцессы – термодинамические процессы, протекающие в системе с неизменной массой при постоянном значении одного из параметров состояния системы.

1. Изотермический процесс.

Подчиняется закону Бойля-Мариотта. Протекает при неизменной температуре (Т=const)

. (18)

Для данной массы газа при неизменной температуре произведение значений давления и объема есть величина постоянная.

В координатах P-V изотермический процесс изображается кривой – изотермой.

2. Изобарический (изобарный) процесс.

Подчиняется закону Гей-Люссака. Протекает при постоянном давлении (Р=const)

1). , (19)

2). , (20)

3). , (21)

4). , (22)

5). , (23)

где t – температура, °С

V0 – объем идеального газа при температуре Т0 = 273,16 К.

термический коэффициент объемного расширения (одинаков для всех идеальных газов)

. (24)

характеристика относительного увеличения объема газа при изменении температуры на 1 град.

В координатах V-Т изобарический процесс изображается кривой – изобарой.

3. Изохорный процесс.

Описывается законом Шарля. Протекает при постоянном объеме

(25)

или

, (26)

, (27)

где aр = 1/Т0 – термический коэффициент повышения давления.

– характеризует относительное увеличение давления газа при

нагревании его на один градус.

В координатах P-Т изохорический процесс изображается кривой – изохорой.

4. Адиабатный процесс.

Осуществляется в системе без обмена ее с внешними телами. Уравнение Пуассона

, (28)

. (29)

В координатах P-V адиабатный процесс изображается кривой – адиабатой.

5. Закон Авогадро.

При одинаковых давлениях и одинаковых температурах в равных объемах различных газов содержится одинаковое число частиц, иными словами:

при одинаковых давлениях и температурах моли различных идеальных газов занимают одинаковые объемы.

6. Закон Дальтона.

Парциальным давлением газа, входящего в газовую смесь, называется давление, которое имел бы этот газ, если бы он один занимал весь объем, предоставленный газовой смеси

. (30)

Давление газовой смеси равно сумме давлений, входящих в нее газов.