Ecuațiile stare a sistemului
Dacă sistemul are n grade de libertate (interacțiuni și anume, n-Nogo diferite tipuri), atunci putem scrie coordonatele n x1 pentru un astfel de sistem. x2, ..., xn și, respectiv, n potențiale P1. P2, ..., Pn.
Setul de coordonate și numărul total potențial de 2n se numește termodinamicii para-metri a stării sistemului.
Acest sistem are două grade de libertate termodinamice, și anume termică și deformare.
Acesta a fost stabilit în timpul dezvoltării termodinamicii, toate agregat-Ness starea sistemului de coordonate descrie complet starea sistemului. De exemplu, energia internă a sistemului U = U (x1. X2, ..., xn) este o singură valoare funcție.
Potențiale la rândul lor, sunt funcții unic-TION de totalitatea stării sistemului de coordonate, adică,
Ecuația (4) se numește ecuație starea sistemului în general.
Exemplu. Luați în considerare sistemul termic
Ecuația (4), pentru acest caz, se poate scrie două ecuații:
T = T (S, v), P = P (S, v).
Deoarece entropia nu este determinată experimental, și dispozitive de măsurare en trasee există în natură, este de dorit să entropie acestor state pentru a exclude sistem. În acest scop, am exprima din primul și al doilea substitut ecuație-set. Stat reducem la o singură ecuație
Apoi, sistemul va fi redus la o singură ecuație.
Ecuația (5), ecuația sistemului Thermodeformation de stat în general.
Forma specifică a acestui sistem ecuatie termodinamica de stat, Mick nu poate primi în virtutea funcției lor și forțat să-l împrumute de la alte științe. Aceasta este o manifestare a termodinamicii clasice slăbiciune datorită macroscopică sale.
Din fizica cunoaștem o mulțime de ecuații care satisfac ecuația (5). Cel mai simplu dintre ele:
Ecuația (6) - ecuația de stare a (ecuația Mendeleev-Clapeyron) gaz ideal ..
În această ecuație, P (Pa) - presiunea absolută, v (
R - constanta specifică a gazului. R = - Individual gazul Caracteristici-trăsătură. Rvozduha = 287.
Notă. În toate ecuațiile termodinamicii se utilizează doar presiunea absolută.
constant de gaz specific asociat cu gaz universal constantă clorhidric
În cazul în care R # 956; = 8341 - constanta universală a gazelor
De exemplu, aerul de greutate moleculară a cărei # 956; aer = 28,96.
Valoarea constantei specifică a gazului este conținută în literatura de referință sau calculat cu formula (7).
Un gaz ideal - un gaz ale cărui molecule nu au volum (punctul material) între ele forțe intermoleculare de atracție și aceste molecule nu formează o asociație moleculară.
Un gaz ideal este o abstracție științifică.
Orice gaz în funcție de presiunea și temperatura poate fi considerată ideală sau condiționat, fie pur reale.
La presiuni scăzute și temperaturi ridicate pot fi orice gaz, dar condițional considerat ideal și aplica ecuația Mendeleev-Clapeyron.
La presiuni care nu depășesc 3MPa și temperaturi care depășesc -50 # 778; C se poate aplica ecuația (6) pentru fiecare gaz.
Presiunea mai mare și este mai scăzută temperatura, mai gaz-nyayutsya Discrepanța proprietati din proprietatile unui gaz ideal, cu atât crește acuratețea obținută cu ajutorul ecuației lui Mendeleev-Clapeyron. Eroare de calcul starea gazului real, folosind ecuația (6), în presiunea mai mare de 3 MPa, nu trebuie să depășească incertitudinea de măsurare.
Ecuația gaz ideal în forma (6) a fost obținut Clapeyron.
Mendeleev, ecuația gazului ideal de stat a fost preparat după cum urmează:
aici v # 956; - volum molar, R # 956; - constanta universală a gazelor Nye.
vrac Molar este volumul ocupat de un kmol de substanță.
1 kmol- cantitatea de substanță pe kg numeric egală cu greutatea moleculară și, prin urmare, volum molar specific sunt legate de:
Dacă înlocuim în ecuația pv # 956; = R # 956; Și T. R = v =. obține pv ecuația = RT
Pentru un gaz perfect, cunoscut doar o singură ecuație, această ecuație sostoyaniya- ecuație Mendeleev-Clapeyron, care pot fi înregistrate în diferite forme.