Ответьте на вопросы по физике

Question

Ответьте на вопросы по физике

мур мур Ученик (136), на голосовании 2 месяца назад

1. Что такое изопроцессы и каким законам они подчиняются? Нари-
суйте графики этих процессов.
2. Сформулируйте первый закон термодинамики. Запишите этот закон
для изохорного, изобарного, изотермического и адиабатного процессов.
3. Дайте определение удельной и молярной теплоемкости. В каких
единицах СИ они измеряются?
4. Как связаны между собой молярные теплоемкости CP и CV идеаль-
ного газа? Выведите формулу Майера.
5. Дайте определение числа степеней свободы молекулы. Чему равна
величина i для 1-, 2-, 3- и многоатомного идеальных газов? Как связаны мо-
лярные теплоемкости CP и CV с числом степеней свободы молекул идеаль-
ного газа?
6. Рассчитайте теоретическое значение γ для 1-, 2- и 3-атомного иде-
ального газа, считая молекулы жесткими.
7. Какой процесс называется адиабатным? Выведите уравнение этого
процесса в переменных P-V, T-V, P-T.
8. В чем заключается метод Клемана и Дезорма для определения от-
ношения
V
P
C
C
?
9. Опишите рабочий цикл экспериментальной установки по P-V диа-
грамме.
10.Выведите расчетную формулу для определения γ.
11.Почему и как изменяется температура газа в колбе при проведении
опыта?
Нужно кратко

Answer 1

▎1. Изопроцессы и их законы

Изопроцессы — это термодинамические процессы, в которых одно из термодинамических параметров остается постоянным. Основные типы изопроцессов:

• Изохорный процесс: объем остается постоянным.

• Изобарный процесс: давление остается постоянным.

• Изотермический процесс: температура остается постоянной.

• Адиабатный процесс: теплообмен с окружающей средой отсутствует.

Графики процессов:

• Изохорный: вертикальная линия на P-V диаграмме (объем постоянен).

• Изобарный: горизонтальная линия на P-V диаграмме (давление постоянное).

• Изотермический: гипербола на P-V диаграмме (T постоянна).

• Адиабатный: кривая, которая идет ниже изотермической на P-V диаграмме.

▎2. Первый закон термодинамики

Первый закон термодинамики формулируется как закон сохранения энергии, который гласит, что изменение внутренней энергии системы равно количеству теплоты, переданного системе, минус работа, совершенная системой

▎3. Удельная и молярная теплоемкость

• Удельная теплоемкость (c) — количество теплоты, необходимое для повышения температуры 1 кг вещества на 1 К. Измеряется в Дж/(кг·К).

• Молярная теплоемкость (C) — количество теплоты, необходимое для повышения температуры 1 моль вещества на 1 К. Измеряется в Дж/(моль·К).

▎4. Связь молярных теплоемкостей CP и CV

Для идеального газа связь между молярными теплоемкостями выражается через формулу Майера:

C_P - C_V = R

где R — универсальная газовая постоянная.

▎5. Число степеней свободы

Число степеней свободы молекулы — это количество независимых параметров, необходимых для описания состояния молекулы.

▎6. Теоретическое значение γ

Для идеальных газов:

• Одноатомный: γ = 5/3

• Двухатомный: γ = 7/5

• Трехатомный: γ = 9/7

▎7. Адиабатный процесс

Адиабатный процесс — это процесс, в котором не происходит теплообмена с окружающей средой.

▎8. Метод Клемана и Дезорма

Метод Клемана и Дезорма используется для определения отношения теплоемкостей CP/CV путем измерения изменений давления и объема газа при различных температурах.

▎9. Рабочий цикл на P-V диаграмме

Рабочий цикл включает в себя четыре стадии: сжатие, нагрев, расширение и охлаждение. Каждая стадия соответствует определенному изменению давления и объема газа.

▎10. Формула для определения γ

Формула для определения отношения теплоемкостей:

γ = C_P / C_V

▎11. Изменение температуры газа в колбе

Температура газа изменяется при проведении опыта из-за выполнения работы над газом или передачи тепла. При сжатии газа температура повышается (работа совершается над газом), а при расширении — понижается (работа совершается газом).