Основные формулы по физике - ТЕРМОДИНАМИКА

Уравнение состояния идеального газа

(уравнение Менделеева-Клапейрона) :

где р - давление газа;

V - его объем;

Т - термодинамическая температура (по шкале Кельвина);

R - газовая постоянная

m - масса вещества;

μ - молярная масса.

Количество вещества:

где N - число молекул;

N_A - число Авогадро (число молекул в 1 моле вещества).

Закон Дальтона для смеси газов:

где р - давление смеси газов;

p_n - давление n-го компонента смеси (парциальное давление);

n - число компонентов смеси.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов:

где n - концентрация молекул:

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы:

где k - постоянная Больцмана:

Т - термодинамическая температура.

Зависимость давления газа от концентрации и температуры:

Скорость молекул

  1) наиболее вероятная:

      где - масса одной молекулы ;

  2) средняя арифметическая:

  3) средняя квадратичная:

Распределение молекул газа по скоростям (распределение Максвелла):

где е = 2,71... - основание натуральных логарифмов.

Приближенная формула вычисления числа молекул, скорости которых лежат в интервале v÷v+Δv, где Δv<<v:

где N - полное число молекул.

Средняя длина свободного пробега молекулы:

где d - эффективный диаметр молекулы.

Среднее число столкновений молекулы в единицу времени:

где <v> - средняя арифметическая скорость молекулы.

Коэффициент диффузии:

Коэффициент вязкости (внутреннего трения):

где ρ - плотность.

Коэффициент теплопроводности:

Барометрическая формула:

где р - давление газа на высоте h;

p₀ - давление газа на высоте h = 0.

Внутренняя энергия идеального газа:

где i - число степеней свободы

(i = 3 - для одноатомного газа, i = 5 - для двухатомного газа,

i = 6 - для трехатомного газа).

Работа расширения газа при процессе:

изобарном (изобарическом) (p = const):

изотермическом (T=const):

Первое начало термодинамики:

где Q - количество теплоты, подводимое к системе;

ΔU - изменение внутренней энергии;

А - работа, совершаемая системой против внешних сил.

Удельная теплоемкость:

Молярная теплоемкость:

  1) молярная теплоемкость изохорная

  2) молярная теплоемкость изобарная

Изменение энтропии при переходе из состояния 1 в состояние 2:

где dQ - элементарное тепло,

Т - термодинамическая температура.