Термодинамика негіздері

Содержание

Слайд 2

Идеал газдың ішкі энергиясы Газдың ұлғаю жұмысы Термодинамиканың бірінші заңы Жылусыйымдылқ

Идеал газдың ішкі энергиясы Газдың ұлғаю жұмысы
Термодинамиканың бірінші заңы
Жылусыйымдылқ теориясы
Карно

циклы және оның ПӘК
Энтропия. Энтропииның ықтималды салыстырмалы күйімен байланысы Термодинамиканың екінші заңы және оның физикалық мәні

Дәріс жоспары

Слайд 3

Идеал газдың ішкі энергиясы Идеал газдың ішкі энергиясы оның молекулаларының кинетикалық энергиясынан тұрады

Идеал газдың ішкі энергиясы

Идеал газдың ішкі энергиясы оның молекулаларының кинетикалық энергиясынан

тұрады
Слайд 4

Ішкі энергияның өзгерісі Ішкі энергия функцияның күйі болып табылады Ішкі энергияның

Ішкі энергияның өзгерісі

Ішкі энергия функцияның күйі болып табылады

Ішкі энергияның өзгеруінің

екі жолы бар :

Жүйенің немесе сыртқы күштердің жасайтын ЖҰМЫСЫ;

Қоршаған ортадан жүйеге берілетін ЖЫЛУЛЫҚ.

Слайд 5

Газ ұлғаюының жұмысы Жұмысты газ атқарады Жұмыс сыртқы күштер тарапынан болады

Газ ұлғаюының жұмысы

Жұмысты газ атқарады

Жұмыс сыртқы күштер тарапынан болады

Слайд 6

Жұмыстың графикалық анықталуы Жұмыс ауданға тең

Жұмыстың графикалық анықталуы

Жұмыс ауданға тең

Слайд 7

Бір күйден екінші күйге өту әр түрлі процесстер тарапынан болады және

Бір күйден екінші күйге өту әр түрлі процесстер тарапынан болады және

ол кездегі атқарылатын жұмыста әр түрлі. Жұмыс функцияның процессі болып табылады

Газ жұмысы

Слайд 8

Жылудың берілу түрлері 1 Жылу алмасу 2 конвекция 3 сәуле шығару

Жылудың берілу түрлері

1 Жылу алмасу
2 конвекция
3 сәуле шығару

Слайд 9

Жылу алмасу

Жылу алмасу

Слайд 10

Конвекция Ыстық су жоғары көтеріледі Суық су төмен түседі Қыздырғыш

Конвекция

Ыстық су жоғары көтеріледі

Суық су төмен түседі

Қыздырғыш

Слайд 11

Сәуле шығару

Сәуле шығару

Слайд 12

Слайд 13

Термодинамиканың бірінші заңы

Термодинамиканың бірінші заңы

Слайд 14

Жылусыйымдылық Меншікті жылусыйымдылық Мольлық жылусыйымдылық

Жылусыйымдылық

Меншікті жылусыйымдылық

Мольлық жылусыйымдылық

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Жылусыйымдылық процесс түріне байланысты Тұрақты көлемдегі мольдық жылусыйымдылық Тұрақты қысымдығы мольдық

Жылусыйымдылық процесс түріне байланысты

Тұрақты көлемдегі мольдық жылусыйымдылық

Тұрақты қысымдығы мольдық жылусыйымдылық

Мольдық жылусыйымдылық

арасындағы байланыс (Майер теңдеуі)‏

Пуассона коэффициенті (адиабата көрсеткіші)‏

Слайд 19

Изобаралық процесс

Изобаралық процесс

Слайд 20

Изохоралық процесс

Изохоралық процесс

Слайд 21

Изотермиялық процесс Температурасындағы ыстық су

Изотермиялық процесс

Температурасындағы ыстық су

Слайд 22

Адиабаталық процесс Адиабаталық процесс кезінде қысымның ұлғаюы көлемнің кішіреуі мен температураның жоғарылауына тәуелді. Процесстің теңдеуі:

Адиабаталық процесс

Адиабаталық процесс кезінде қысымның ұлғаюы көлемнің кішіреуі мен температураның жоғарылауына

тәуелді. Процесстің теңдеуі:
Слайд 23

Энтропия қайтымды процесс үшін келтірілген жылу мөлшері Клаузиус өлшем енгізді, оны энтропия деп атады:

Энтропия

қайтымды процесс үшін

келтірілген жылу мөлшері

Клаузиус өлшем енгізді, оны

энтропия деп атады:
Слайд 24

Слайд 25

Энтропия Больцман энтропияны термодинамикалық ықтималдығымен байланыстырды : Энтропия жүйенің біркелкілік емес

Энтропия

Больцман энтропияны термодинамикалық ықтималдығымен байланыстырды :

Энтропия жүйенің біркелкілік емес шамасы; үлкен

энтропия үлкен хаосқа соқтырады
Слайд 26

Термодинамиканың екінші бастамасы Суық денеден ыстық денеге жылу берілу мүмкін емес

Термодинамиканың екінші бастамасы

Суық денеден ыстық денеге жылу берілу мүмкін емес

Бір рет

қана берілген жылудың көмегімен сыртқы ортаның қасиетін өзгертпей мәңгі қозғалтқыш алу мүмкін емес

Оқшауланған жүйедегі энтропия ондағы барлық процесстерде кеміді

Қайтымды процесстер үшін

Кайтымсыз процесстер үшін

Слайд 27

Слайд 28

Карно циклы 1-2 изотерма 2-3 адиабата 3-4 изотерма 4-1 адиабата

Карно циклы

1-2 изотерма
2-3 адиабата
3-4 изотерма
4-1 адиабата

Слайд 29

Карно циклы

Карно циклы

Слайд 30

Слайд 31

ТАСЫМАЛДАУ ҚҰБЫЛЫСЫ. НАҚТЫ ГАЗДАР

ТАСЫМАЛДАУ ҚҰБЫЛЫСЫ.
НАҚТЫ ГАЗДАР

Слайд 32

Дәріс жоспары Эффективтік диаметр Тасымалдау құбылысы Молекуллрдың өзара әсерлесуі Ван-дер-Ваальс теңдеуі

Дәріс жоспары

Эффективтік диаметр
Тасымалдау құбылысы
Молекуллрдың өзара әсерлесуі
Ван-дер-Ваальс теңдеуі
Ван-дер-Ваальс изотермасы
Фазалық ауысу
Күй

диаграммасы
Слайд 33

Молекулалардың өзара әсерлесу энергиясы

Молекулалардың өзара әсерлесу энергиясы

Слайд 34

МОЛЕКУЛАНЫҢ ЭФФЕКТИВТІК ДИАМЕТРІ d Молекуланың эффективтік диаметрі – молекулалардың жақындай алатын минимал қашықтығы - Эффективтік диаметр

МОЛЕКУЛАНЫҢ ЭФФЕКТИВТІК ДИАМЕТРІ

d

Молекуланың эффективтік диаметрі – молекулалардың жақындай алатын минимал қашықтығы

- Эффективтік
диаметр
Слайд 35

- молекуланың эффективті қимасы - орташа еркін жүру жолының ұзындығы

- молекуланың эффективті қимасы

- орташа еркін жүру жолының ұзындығы

Слайд 36

Слайд 37

Слайд 38

Орташа еркін жол ұзындығы

Орташа еркін жол ұзындығы

Слайд 39

Тасымалдау құбылысы Диффузия Фик заңы

Тасымалдау құбылысы

Диффузия

Фик заңы

Слайд 40

-диффузия коэффициенті

-диффузия коэффициенті

Слайд 41

Жылу өткізгіштік q - Дж/c - Вт/м К

Жылу өткізгіштік

q - Дж/c

- Вт/м К

Слайд 42

Тұтқырлық

Тұтқырлық

Слайд 43

Слайд 44

Нақты газдар Дәлдіктің жеткілікті дәрежесіндегі сиретілген нақты газдар идеал газдар заңына

Нақты газдар

Дәлдіктің жеткілікті дәрежесіндегі сиретілген нақты газдар идеал газдар заңына бағынады.

Бұл дегеніміз - молекулалардың арасындағы өзара әсерлесу күштері олардық ара қашықтығына байланыcты

Тәжірибелер көрсеткендей, 1нм аса қашықтықтағы молекулааралық әсерлесуді ескермеуге болады

Слайд 45

Нақты газдар Молекулалардың өзіндік көлемі Идеал газ моделіндегі молекулалар – арасында

Нақты газдар

Молекулалардың өзіндік көлемі

Идеал газ моделіндегі молекулалар – арасында әсерлесу күштері

болмайтын материалдық нүктелер. Дегенмен 100 атм қысымда молекулалардың өзіндік көлемі барлық қысымның 50% құрайды, және олардың арасындағы әсерлесу күші бірден өседі
Слайд 46

Қысым ұлғайғанда сығылғaн газ көлемі молекулалардың өздері алатын көлемге теңеседі

Қысым ұлғайғанда сығылғaн газ көлемі молекулалардың өздері алатын көлемге теңеседі

Слайд 47

Идеал газ күйінің теңдеуі төмен қысымда және жоғары температурадағы газдар әрекетін

Идеал газ күйінің теңдеуі төмен қысымда және жоғары температурадағы газдар әрекетін

сипаттауға пайдалы.
Идеал газадың берілген күйден ауытқуы сығылу коэффициентімен Z сипатталады

Егер Z = 1 болса, идеал газ қасиетіне жақын болады
Сығылу коэффициенті Z 1-ден өзгеше болса,солғұрлым идеал газадан ауытқуы күштірек болады

Слайд 48

Нақты газдар Молекулалар арасында тартылыс және тебіліс күштері болады

Нақты газдар

Молекулалар арасында тартылыс және тебіліс күштері болады

Слайд 49

Молекулалардың потенциялдық және кинетикалық энергиялары арасындағы арақатынас агрегаттық күйлерге бөлу үшін сындық болып табылады

Молекулалардың потенциялдық және кинетикалық энергиялары арасындағы арақатынас агрегаттық күйлерге бөлу үшін

сындық болып табылады
Слайд 50

Нақты газ күйінің теңдеуі –Ван-дер-Ваальс теңдеуі Нақты газдарда келесі ескерілу керек:

Нақты газ күйінің теңдеуі –Ван-дер-Ваальс теңдеуі
Нақты газдарда келесі ескерілу керек:
Бөлшектерде өз

көлемі болады
Молекулалар арасында тартылыс және тебіліс күштері бар

Идеал газ күйінің теңдеуі
молекулалардың өз көлемі мен олардың әсерлесуі ескерілетіндей түрлендірілуі қажет

Слайд 51

ВАН-ДЕР-ВААЛЬС ТЕҢДЕУІ Газдың 1 молі үшін Молекулалардың өзара әсерлесуін ескеру Молекуланың

ВАН-ДЕР-ВААЛЬС ТЕҢДЕУІ

Газдың 1 молі үшін

Молекулалардың өзара әсерлесуін ескеру

Молекуланың өз көлеміне түзетілім

Газдың

туынды массасы үшін
Слайд 52

B-тұрақтысы молекула өлшеміне байланысты: үлкен молекула үшін оның мәні де үлкен a-молекулалар арасындағы тартылыс күшінің шамасы

B-тұрақтысы молекула өлшеміне байланысты: үлкен молекула үшін оның мәні де үлкен


a-молекулалар арасындағы тартылыс күшінің шамасы
Слайд 53

ВАН-ДЕР-ВААЛЬС ИЗОТЕРМАЛАРЫ Ван-дер-Ваальса теңдеуі – 3-дәрежеде V қатысты, сондықтан 3 заттық

ВАН-ДЕР-ВААЛЬС ИЗОТЕРМАЛАРЫ

Ван-дер-Ваальса теңдеуі – 3-дәрежеде V қатысты, сондықтан 3 заттық түбірі

болуы мүмкін

db жеріндегі ұлғаю қысым ұлғаюымен жүреді, оның физикалық мағынасы жоқ, сол себепті бірден ea
секірісі болады

Слайд 54

ВАН-ДЕР-ВААЛЬС ИЗОТЕРМАЛАРЫ Жоғары температураларда идеал газ изотермаларынан ауытқу кішірек көрсетілген

ВАН-ДЕР-ВААЛЬС ИЗОТЕРМАЛАРЫ

Жоғары температураларда идеал газ изотермаларынан ауытқу кішірек көрсетілген

Слайд 55

Нақты газдың ішкі энергиясы Нақты газдың ішкі энергиясы молекулалардың кинетикалық ,сондай

Нақты газдың ішкі энергиясы

Нақты газдың ішкі энергиясы молекулалардың кинетикалық ,сондай –ақ

потенциалдық энергияларынан құралады

Газдың 1молі үшін:

Молекулалардың кинетикалық энергиясының қосындысы

Молекулалардың потенциалдық энергиясының қосындысы

Слайд 56

Ван-дер-Ваальс теңдеуіне бағынатын газ үшін күйлердің сындық шамаларының мәндері

Ван-дер-Ваальс теңдеуіне бағынатын газ үшін
күйлердің сындық шамаларының мәндері

Слайд 57

Фаза – химиялық құрамы бірдей және 1 термодинамикалық күйдегі жүйенің барлық

Фаза – химиялық құрамы бірдей және 1 термодинамикалық күйдегі
жүйенің барлық бөліктерінің

байланысы

Фазалық ауысулар

1 реттік фазалық ауысу мысалдары:

балқу – қату
булану – конденсация
Сублимация

2 реттік фазалық ауысу мысалдары:

ферромагнетиктің парамагнетикке ауысуы және керісінше. Металдың жоғары өтімді күйге ауысуы
Сұйық гелийдің аққыштығы жоғары күйге айналуы

Слайд 58

Біртекті қоспа үшін фаза ұғымы агрегаттық күймен сәйкес келеді сұйықтық газ

Біртекті қоспа үшін фаза ұғымы агрегаттық күймен сәйкес келеді

сұйықтық

газ

Қатты күй

температура

Молекулярлық қозғалыс

Молекулалардың

өзара әсерлесуі
Слайд 59

Күй диаграммасы Егер жүйе біртекті болса, онда фаза ұғымы агрегаттық күймен

Күй диаграммасы

Егер жүйе біртекті болса, онда фаза ұғымы агрегаттық күймен сәйкес

келеді

Күй диаграммасы – фазалық ауысудың температурасы мен қысымы арасындағы тәуелділік диаграмманы 3-ке бөлетін қатты ,сұйық,газ шарттарына сай булану,балқу,сублимация қисықтары түріндегі графикте бейнеленген

Слайд 60

Су үшін Күй диаграммасы

Су үшін

Күй диаграммасы

Слайд 61

Сындық нүкте Үштік нүкте Үштік нүкте: заттың 3фазасының бірдей болуының шарты

Сындық нүкте

Үштік нүкте

Үштік нүкте: заттың 3фазасының бірдей болуының шарты

Сындық нүкте: сындықтан

жоғары температурада ешқандай қысым ұлғаюымен газды сұйыққа айналдыруға болмайды