Основные формулы. Количество вещества тела (системы):

Количество вещества тела (системы):

где N – число структур элементов (молекул, атомов, ионов и т.п.), составляющих тело (систему);

N_A – постоянная Авогадро (N_A = 6.02 *10²³ моль^-1).

Молярная масса вещества:

M = m/

где m – масса однородного тела (системы);

– количество вещества этого тела.

Уравнение Менделеева – Клапейрона ( уравнение состояния идеального газа):

где m – масса газ;

М – молярная масса газа;

R – молярная газовая постоянная;

V – объем газа;

Т – термодинамическая температура.

Объединенный газовый закон (m = const):

где ρ₁, V₁, T₁ – давление, объем и температура газа в начальном состоянии;

ρ₂, V₂, T₂ – те же величины в конечном состоянии.

Концентрация молекул:

n = N/V

где N – число молекул, содержащихся в данной системе;

– плотность вещества;

V – объем системы.

Формула справедлива не только для газов, но и для любого агрегатного состояния вещества.

Основное уравнение кинетической теории газов:

ρ=3/2 n<ε_n>

где <ε_n> - средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы.

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы:

<ε_n> = 3/2 kТ

где k – постоянная Больцмана.

Средняя полная кинетическая энергия молекулы:

<ε_n> = i/2 kТ

где i – число степеней свободы молекулы.

Зависимость давления газа от концентрации молекул и температуры:

p = nkT.

Скорости молекул:

- средняя квадратичная

– средняя арифметическая

- наиболее вероятная

где m₁ - масса одной молекулы.

Удельные теплоемкости газа при постоянном объеме (С_v) и постоянном давлении (C_p):

Связь между удельной с и молярной C теплоемкостями:

с = С/M

С = сМ

Уравнение Майера:

С_p + C_v = R

Внутренняя энергия газа:

U = i/2RT(m/M) = m/M T

Первое начало термодинамики:

Q = △U+A

где Q – теплота, сообщенная системе (газу);

△U – изменение внутренней энергии системы;

A – работа, совершенная системой против внешних сил.

Работа расширения газа:

А = в общем случае

А = p( при изобарном процессе

А = m/ при изотермическом процессе

A = - △U = - m/M

при адиабатном процессе, где γ = - показатель адиабаты.

Уравнение Пуассона, связывающее параметры идеального газа при адиабатном процессе:

^γ-1

^γ ,

Термический КПД цикла:

η =

где - теплота, полученная рабочим телом от теплоотдатчика;

– теплота, переданная рабочим телом теплоприемнику.

Термический КПД цикла Карно:

η =

где – термодинамические температуры теплоотдатчика и теплоприемника.

Коэффициент поверхностного натяжения:

α = F/l или α = △Е/△S

где F – сила поверхностного натяжения, действующая на контур l, ограничивающий поверхность жидкости;

△E – изменение свободной энергии поверхностной пленки жидкости, связанное с изменением площади △S поверхности этой пленки.