ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Уравнение состояния из "Основы технической термодинамики " Значение уравнения состояния огромно, так как оно позволяет не только вычислять параметры рабочего тела, но и определять различные физические величины, необходимые для термодинамических расчетов. [c.23] Уравнение (1. 12) получено опытным путем, однако оно может быть получено и теоретически на основе молекулярно-кинетической теории. Согласно этой теории газ представляет собой макротело, состоящее из молекул, атомов и т. д., находящихся в непрерывном движении. [c.24] Это микродвижение зависит от состояния макротела, но вместе с тем определяет его физическое состояние. [c.24] Основной задачей молекулярно-кинетической теории вещества и является установление взаимной связи между величинами, характеризующими состояние макротела, и величинами, характеризующими микроскопические явления (скоростью движения молекул, их кинетической энергией и др.). [c.24] Решение этой задачи выразилось в выводе основного уравнения кинетической теории идеальных газов, которое устанавливает связь между давлением газа, средней кинетической энергией поступательного движения молекул и их концентрацией. [c.24] Кинетическая теория рассматривает давление газа как результат ударов о стенки сосуда огромного числа молекул, находящихся в хаотическом тепловом движении. При этом молекулы движутся прямолинейно и равномерно, постоянно сталкиваясь друг с другом. Предполагают, что при ударе о стенку молекулы идеального газа ведут себя, как упругие шары, т. е. скорость их по абсолютной величине не меняется и сохраняется равенство углов падения и отражения. [c.24] Предполагается также, что в результате теплового движения молекулы равномерно занимают весь объем и в каждом одинаковом элементе объема содержится одинаковое число молекул. [c.24] Кинетическая энергия отдельных молекул различна и в виду малости не поддается вычислению. Поэтому для количественной оценки теплового движения вводят понятие средней кинетической энергии поступательного движения молекул и считают эту энергию прямо пропорциональной абсолютной температуре, т. е. [c.24] Таким образом, молекулярно-кинетическая теория позволяет теоретически получить уравнение состояния. Так как в природе нет таких газов, в которых вовсе отсутствуют силы взаимного притяжения и молекулы которых не имели бы вполне определенного объема, то полученное теоретическим путем уравнение является уравнением состояния идеальных газов. [c.25] Как уже отмечалось, реальные газы дают некоторые отклонения от уравнения pv=RT, но эти отклонения принимают существенное значение лишь при очень высоких давлениях и низких температурах. [c.25] Следовательно, в очень широком пределе изменений давлений и температур уравнение идеальных газов можно с достаточной точностью применять и для реальных газов. [c.25] Таким образом, газовые постоянные, отнесенные к 1 кг газа, различны для разных газов. [c.26] Значения газовой постоянной для некоторых газов приведены в табл. 2. [c.26] Выражение (1. 19) для R имеет очень широкое применение, так как позволяет определить газовую постоянную любого газа, если известен его молекулярный вес. [c.27] В таком виде уравнение состояния было предложено Д. И. Менделеевым в 1874 г. [c.27] Система координат и—р. Наличие взаимной связи и зависимости между параметрами р, V и Т, определяемой уравнением состояния, позволяет ввести в исследование двухосную систему координат v—p (фиг. 1.8). [c.27] В этой системе координат по оси абсцисс откладывается изменение объема и по оси ординат — изменение давления. [c.27] Каждому равновесному процессу в системе координат V—р соответствует вполне определенный график. [c.28] Равновесным состоянием называется состояние, при котором давление и температура, одинаковые во всей массе газа, будут равны давлению и температуре окружающей среды. Таким образом, в системе координат V—р можно изображать графически только лишь равновесные процессы. [c.28] Каждому равновесному состоянию соответствует вполне определенное значение параметров, входящих в уравнение состояния. [c.28] Вернуться к основной статье