ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

EFFECT OF TEMPERATURE ON THE ENERGY OF MOLECULES

Daniil Rakamov

student, bachelor, faculty of information technology, Russian State Social University,

Russia, Moscow

Damir Bikbulatov

Scientific Supervisor, Senior Lecturer, Russian State Social University,

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена термодинамические процессы, во время которых количество вещества и один из параметров состояния: давление, объём, температура или энтропия — остаётся неизменным. Также в статье даётся информация об открывателях этих процессов Описывается, какие графики присуще изопроцессам.

ABSTRACT

The article is devoted to the process that considers the equidistribution of energy by degrees of freedom and what it studies. The article also gives the notion that each molecule of a monatomic ideal gas in thermodynamic equilibrium has an average kinetic energy. It describes what effect temperature has on the energy of molecules.

Ключевые слова: изопроцессы, идеальный газ, температура, объём, давление.

Keywords: isoprocesses, ideal gas, temperature, volume, pressure.

Изопроцессы – важная тема начальной физики, которая погружает нас вглубь веществ, заставляет разобраться в термодинамических процессах, их различиях и свойствах. Я хочу погрузить вас ненадолго в эту тему.

Начать лучше всего с объяснения самих изопрецессов. Это случаи, когда постоянной является один из параметров. Теперь рассмотрим каждый из этих процессов поподробнее.

Так, Жозеф Луи Гей-Люссака в 1802 году экспериментально была исследована зависимость объёма к температуре с постоянным давлением. Этот процесс назвали изобарным.

Отношение объёма газа к абсолютной температуре остаётся постоянным при постоянном давлении, постоянных значениях массы идеального газа и молярной массы. На координатной плоскости он представляет из себя обыкновенную горизонтальную линию. Идём дальше.

Следующим у нас в списке идёт закон Шарля, или же второй закон Гей-Люссака. Процесс изменения состояния при постоянном объёме для идеальных газов называется изохорическим.

Шарль экспериментальным способом установил в 1787 году зависимость давления газа от температуры при постоянном объёме, а уточнена его гипотеза была в 1802 году нашим предыдущим учёным Гей-Люссаком. Изохорический график представляется собой уже вертикальную линию, как несложно догадаться.

Закон Бойля – Мариотта рассказывает поведение в изотермическом процессе идеального газа.

Бойль отслеживал изменение объёма воздуха, закрытого в длинной изогнутой трубке столбом ртути. Доливая ртуть в длинное колено трубки, Бойль подметил, что объём воздуха уменьшился вдвое, когда разность уровней в обоих коленах оказалась равной h = 760 мм. и давление воздуха увеличилось. Бойля понял, что объём данной массы газа и его давление находятся в обратно пропорциональной зависимости. Последующие наблюдения за изменением объёма при доливании различных порций ртути удостоверили это. Далее, независимо от Бойля, французский учёный Эдм Мариотт пришёл к тем же итогам. Данный закон получил наименование "Закон Бойля-Мариотта". Данный закон гласит: давление данной массы газа при непрерывной температуре обратно пропорционально объёму газа.

"Изо" с греческого - равный, одинаковый; термо - температура.

Изотермический график выглядит уже как гиперболы.

Под конец я оставил адиабатический процесс, который не обменивается теплотой с окружающим пространством, в этом его отличие от всех остальных.

Адиабатические процессы обратимы только тогда, когда в каждый момент времени система остаётся равновесной и изменения энтропии не происходит. Стоит отметить, что обратимый адиабатический процесс показан в уравнении Пуассона. Примером необратимого адиабатического процесса является распространение ударной волны в газе.

Линия, которая показывает адиабатный процесс на термодинамической диаграмме, называется адиабатой.

Надеюсь, что данная статья помогла вам узнать чуть больше о изопроцессах и их открытии.

Список литературы:

1. Буховцев Б. Законы идеальных газов // Квант. №5. Квант. М., 1972. (дата обращения: 28.05.2022)
2. [электронный ресурс] — Режим доступа. URL: https://obrazovaka.ru/fizika/izoprocessy-uravneniya-sostoyaniya.html (дата обращения: 28.05.2022)
3. [электронный ресурс] — Режим доступа. URL: https://ege-study.ru/ru/ege/materialy/fizika/izoprocessy/ (дата обращения: 28.05.2022)
4. [электронный ресурс] — Режим доступа. URL: http://fizmat.by/kursy/molekuljarnaja/izoprocess (дата обращения: 28.05.2022)