Презентация Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 18 слайдов. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:18 слайдов
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:302.50 kB
- Просмотров:211
- Скачиваний:4
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
Содержание слайда: ТНиС 02
● Смеси идеальных газов
● I закон термодинамики
● Внутренняя энергия и работа
№2 слайд
Содержание слайда: Основное уравнение газов
Если в сосуде находится смесь идеальных газов, то ее
давление можно найти по основному уравнению
молекулярно-кинетической теории газов, Па:
, (1)
где n1, n2 – число молекул каждого газа в 1 м³ смеси;
w1, w2 – средние скорости движения молекул газов, м/с.
№3 слайд
Содержание слайда: Закон Дальтона
Каждая составляющая в уравнении (1) представляет
собой парциальное давление pi компонента смеси, то есть
давление, которое имел бы компонент, если бы он один
занимал весь объем смеси.
Тогда закон Дальтона для смеси газов при n компонентах
имеет вид:
. (2)
№4 слайд
Содержание слайда: Смеси идеальных газов
В технике часто приходится иметь дело со смесями газов
(продукты сгорания топлива в ПТУ, ГТУ, ДВС).
Воздух также является смесью газов: N2, O2, H2O, CO2.
Смесью газов считается механическая смесь компонентов,
не взаимодействующих между собой химически.
Каждый компонент занимает весь объем смеси, имеет
температуру смеси и свое парциальное давление.
№5 слайд
Содержание слайда: Массовая и объемная доли компонента
Смесь можно задать массовыми, объемными и мольными
долями компонентов:
● массовая доля – отношение масс компонента и смеси:
gi=mi/m.
Так как , то .
● объемная доля – это отношение парциального объема
компонента к объему смеси:
ri=Vi /V.
№6 слайд
Содержание слайда: Объемная доля компонента
Парциальный объем компонента – это объем, который
имел бы один газ при полном давлении смеси.
При T=idem по закону Бойля-Мариотта pVi=piV,
откуда парциальный объем компонента
Vi=Vpi /p. (3)
По закону Дальтона , тогда из (3): ,
то есть сумма парциальных объемов компонентов
равна объему смеси, следовательно:
. (4)
№7 слайд
Содержание слайда: Мольная доля компонента
Обозначим число кило молей компонента и смеси
соответственно Mi, M.
● Мольная доля – отношение числа кило молей компонента и
смеси Mi/M. С учетом того, что Mi=mi/μi; M=m/μ, получим:
(5)
По закону Авогадро при p=idem; T=idem: ρi/ρ = μi/μ. (6)
Подставив (6) в (5), получим , то есть
задания смеси мольными и объемными долями равнозначны.
№8 слайд
Содержание слайда: Молекулярная масса смеси
Масса смеси равна сумме масс ее компонентов .
С учетом того, что m=μM; mi=μiMi, получим:
Поделив на M левую и правую части полученного равенства
и с учетом обозначения мольной доли ri=Mi/M имеем:
(7)
то есть кажущаяся молекулярная масса смеси равна сумме
произведений молекулярных масс компонентов на их
мольные (объемные) доли.
№9 слайд
Содержание слайда: Соотношение между массовыми
и объемными долями компонентов
Выразим массовую долю компонента через мольную
(объемную):
Или с учетом выражения (7) для молекулярной массы смеси:
(8)
Выразим мольную (объемную) долю компонента через
массовую:
(9)
№10 слайд
Содержание слайда: Уравнение Клапейрона
Запишем уравнение состояния идеальных газов
(Клапейрона) для смеси и компонента:
pV = mRT;
piV = miRiT. (10)
Просуммируем левые и правые части последнего:
.
Но по закону Дальтона ,
с учетом чего имеем: . (11)
№11 слайд
Содержание слайда: Газовая постоянная смеси
При сравнении (10) и (11) видим, что их левые части
одинаковые, значит и правые части равны между собой:
, откуда поделив на m и с учетом mi /m=gi
имеем:
. (12)
Для определения газовой постоянной газов использовалась
формула R=8314/μ.
Ее можно использовать и для смеси газов, если подставить
в нее выражение молекулярной массы смеси, то есть:
(13)
№12 слайд
Содержание слайда: Парциальные давления компонентов
Чтобы определить парциальные давления компонентов,
запишем уравнение Клапейрона для компонента и смеси:
piV=miRiT;
pV=mRT.
Поделим их левые и правые части pi/p=miRi/(mR)
и с учетом mi/m=gi получим:
. (14)
или через объемные доли из закона Бойля-Мариотта piV=pVi:
. (15)
№13 слайд
Содержание слайда: Параметр состояния –
внутренняя энергия
Внутренняя энергия газа u, Дж/кг:
представляет собой сумму кинетических энергий
поступательного и вращательного движения молекул,
колебательного движения атомов в молекуле и
потенциальной энергии взаимодействия
между молекулами:
.
№14 слайд
Содержание слайда: Функция процесса – теплота
При соприкосновении двух тел они обмениваются внутренней
энергией в форме теплоты q, Дж/кг (процесс теплообмена
между телами).
Таким образом, понятие теплоты относится к процессу
изменения состояния, в то время как параметр состояния
внутренняя энергия – только к состоянию рабочего тела.
Теплота, подведенная к газу – положительная;
отведенная от газа – отрицательная.
№15 слайд
Содержание слайда: Работа газа
Пусть в цилиндре находится
1 кг газа при давлении p>pатм.
Газ стремится расшириться и
перемещает поршень, то есть
совершает положительную
работу + l, Дж/кг.
При сжатии над газом
совершается отрицательная
работа – l.
Работа, как и теплота является функцией процесса.
№16 слайд
Содержание слайда: Физический смысл pv-диаграммы
Заштрихованная площадка под процессом расширения
1-2 является элементарной работой 1 кг газа
dl =pfdS=pdv,
где
p – давление, Па;
v - удельный объем газа, м3/кг;
f – сечение поршня, м²;
dS – перемещение поршня, м.
Работа газа в процессе 1-2, Дж/кг:
.
№17 слайд
Содержание слайда: I закон термодинамики
I закон (начало) термодинамики является частным случаем
всеобщего закона сохранения энергии М.В. Ломоносова.
Его аналитическое выражение вытекает из рассуждений:
если к 1 кг газа в цилиндре подвести теплоту dq, то его
температура возрастет на dT.
Следовательно внутренняя энергия газа изменится на
величину du.
Объем увеличится и газ переместит поршень на величину
dS, то есть совершит работу против внешних сил dl=pdv.
№18 слайд
Содержание слайда: Аналитическое выражение
I закона термодинамики
Таким образом, аналитическое выражение I закона
термодинамики для элементарного процесса:
dq=du+dl
или
dq=du+pdv
и для конечного процесса 1-2:
q=Δu+l.
Скачать все slide презентации Смеси идеальных газов. I закон термодинамики. Внутренняя энергия и работа одним архивом:
