Презентация, доклад по физике подготовка к ЕГЭ: МКТ и термодинамика

кинетической энергией.

в тепловом равновесии. По значениям температуры в разных точках системы можно судить о направлении процесса теплопередачи.
В Европе для практического применения используется температурная шкала Цельсия. В СИ принята абсолютная термодинамическая шкала температуры, в которой температуру измеряют в градусах Кельвина и называют абсолютной или термодинамической температурой. Связь между абсолютной температурой T и температурой Цельсия t:

T ≈ 273 + t; [T] = K; [t] = °С.
Абсолютная шкала температуры называется так, потому что мера основного состояния нижнего предела температуры:  абсолютный ноль — наиболее низкая возможная температура, при которой ничего не может быть холоднее и теоретически невозможно извлечь из вещества тепловую энергию. Средняя кинетическая энергия частицы связана с термодинамической температурой постоянной Больцмана:
Eср = 3/2kT где:
k = 1.380 6505 × 10−23 Дж/K — постоянная Больцмана
T — термодинамическая температура, К

и превращения энергии для термодинамической системы.
Согласно первому началу термодинамики, работа может совершаться только за счет теплоты или какой-либо другой формы энергии Первый закон термодинамики формулируется так:
Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе:
ΔU = A + Q,

где ΔU — изменение внутренней энергии, A — работа внешних сил, Q — количество теплоты, переданной системе.
Из (ΔU = A + Q) следует закон сохранения внутренней энергии. Если систему изолировать от вне­шних воздействий, то A = 0 и Q = 0, а следовательно, и ΔU = 0.
При любых процессах, происходящих в изолированной системе, ее внутренняя энергия остается постоянной.
Если работу совершает система, а не внешние силы, то уравнение (ΔU = A + Q) записывается в виде:
 


 
где A' — работа, совершаемая системой (A' = -A).
Количество теплоты, переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами.

диаграмме изображается изохорой.

Изохорный (изохорический) процесс — термодинамический процесс, происходящий в системе при постоянном объеме.
Изохорный процесс можно осуществить в газах и жидкостях, заключенных в сосуд с постоянным объемом.
При изохорном процессе объем газа не меняется (ΔV= 0), и, согласно первому началу термодинамики Первый закон термодинамики,
ΔU = Q,
т. е. изменение внутренней энергии равно количеству переданного тепла, т. к. работа (А = рΔV=0) газом не совершается.

Если газ нагревается, то Q > 0 и ΔU > 0, его внутренняя энергия увеличивается. При охлаждении газа Q < 0 и ΔU < 0, внутренняя энергия уменьшается.

= const), то все переданное газу количество теплоты идет на совершение работы:
Q = A',
При получении газом теплоты (Q > 0) он совершает положительную работу (A' > 0). Если газ отдает тепло окружающей среде Q < 0 и A' < 0. В этом случае над газом совершается работа внешними силами. Для внешних сил работа положительна. Геометрически работа при изотермическом процессе определяется площадью под кривой p(V).

постоянным давлением р.
Примером изобарного процесса является расширение газа в цилиндре со свободно ходящим нагруженным поршнем.
При изобарном процессе, согласно формуле Первый закон термодинамики, передаваемое газу количество теплоты идет на изменение его внутренней энергии ΔU и на совершение им работы A' при постоянном давлении:
Q = ΔU + A'.
Работа идеального газа определяется по графику зависимости p(V) для изобарного процесса
(A' = pΔV).

системе без теплообмена с окружающей средой (Q = 0).
На адиабатически изолированную систему не оказывает влияния изменение температуры окружающих тел. Ее внутренняя энергия U может меняться только за счет работы, совершаемой внешними телами над системой, или самой системой.
Согласно первому началу термодинамики (ΔU = А + Q), в адиабатной системе ΔU = A,
где A — работа внешних сил.
При адиабатном расширении газа А < 0.
Это означает уменьшение температуры при адиабатном расширении. Оно приводит к тому, что давление газа уменьшается более резко, чем при изотермическом процессе. Площадь под адиабатой численно равна работе, совершаемой газом при его адиабатическом расширении от объема V1, до V2.
Адиабатное сжатие приводит к повышению температуры газа, т. к. в результате упругих соударений молекул газа с поршнем их средняя кинетическая энергия возрастает, в отличие от расширения, когда она уменьшается (в первом случае скорости молекул газа увеличиваются, во втором — уменьшаются).

Резкое нагревание воздуха при адиабатическом сжатии используется в двигателях Дизеля.

не зависит от его объёма. Давление насыщенного пара не зависит от его объёма.
При неизменном объёме плотность насыщенного пара растёт с повышением темпера- туры и уменьшается с понижением температуры
Давление насыщенного пара растёт с температурой быстрее, чем по линейному закону






В точке 2 вся жидкость испаряется; при дальнейшем повышении температуры пар становится ненасыщенным, и его давление растёт линейно по закону Шарля (участок 2–3). Вспомним, что линейный рост давления идеального газа вызван увеличением интенсивности ударов молекул о стенки сосуда. В случае нагревания насыщенного пара молекулы начинают бить не только сильнее, но и чаще — ведь пара становится больше. Одновременным действием этих двух факторов и вызван экспоненциальный рост давления насыщенного пара.

а температура постоянна;
Увеличивается температура, а объем постоянен.


Газ отдает теплоту, если:
Уменьшаются и его температура, и объем;
Уменьшается объем, а температура постоянна;
Уменьшается температура, а объем постоянен.

равно Па, аммиака — Па и ртути — 37 Па. Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных и укажите их номера.

1) Ртуть кипит при более высокой температуре, чем аммиак.

2) Температура кипения воды ниже, чем у аммиака.

3) Для нагревания 1 кг ртути до температуры кипения необходимо количество теплоты, равное 37 кДж.

4) При кипении в открытом сосуде давление насыщенных паров аммиака равно нормальному атмосферному давлению.

5) Аммиак закипит, когда давление его насыщенных паров превысит Па.