Изучение изотермического процесса

1.

Презентация на тему “изучение
изотермического процесса”
Выполнил
студент 1 курса
Шихов Сергей
группы 24/25

2.

Основное
• Изотермический процесс — это термодинамический процесс, происходящий в системе
при постоянной температуре (Т = const).
• Для осуществления изотермического процесса систему обычно помещают в термостат
(массивное тело, находящееся в тепловом равновесии). Можно осуществить
изотермический процесс иначе — с применением источников или стоков тепла,
контролируя постоянство температуры с помощью термометров.
• К изотермическим процессам относятся, например, кипение жидкости или плавление
твёрдого тела при постоянном давлении.

3.

Характеристика процесса
• Постоянство температуры (T = const): температура системы не изменяется во время
процесса.
• В процессе выполняется работа за счет изменения объема или других параметров
системы.
• В соответствии с первым законом термодинамики:
• Q=ΔU+AQ = \Delta U + A
• где QQQ — количество переданного тепла, ΔU\Delta UΔU — изменение внутренней
энергии, AAA — выполненная работа.
• При изотермическом расширении или сжатии для идеального газа, давление и объем
связаны законом Бойля-Мариотта:
• При расширении объем увеличивается, давление уменьшается, и наоборот.
• В изотермическом процессе изменение внутренней энергии ΔU\Delta UΔU равно нулю
для идеального газа, так как внутренняя энергия зависит только от температуры.

4.

Способы осуществить процесс
• Также изотермический процесс можно
осуществить с применением источников
или стоков тепла, контролируя
постоянство температуры с помощью
термометров.
• Ещё один способ — создать для газа
условия, при которых произведение
давления на объём будет постоянным
при любом давлении, при любом
объёме, но при постоянной температуре

5.

Изотермический процесс
• Пусть идеальный газ совершает изотермический процесс при температуре T. В
ходе процесса меняються только давление газа и его объем. Рассмотрим 2
произвольных состояние газа. В 1 случае значение макроскопических параметров
равны p1, V1, T, а во 2 p2, V2, T. Эти значения связаны уравнением Менделеева Капейрона - p1v1 = (m/u)RT и p2v2 = (m/u)RT. Поэтому правые части выписанных
уравнений равны. Следовательно равны и левые части p1V1 = p2V2

6.

К этому выводу пришел
английский ученый Роберб
Бойль в 1960 году и
французский физик, физиолог и
священие Эдм Мариотт.

7.

Закон
• Закон Бойля гласит, что для фиксированного количества газа при фиксированной
температуре произведение давления и объёма остаётся постоянным. То есть при
увеличении объёма давление уменьшается, и наоборот.
• Этот закон основан на идее о том, что на микроскопическом уровне газы состоят из
постоянно движущихся частиц. Когда давление на газ увеличивается, частицы
сжимаются более плотно, что уменьшает занимаемое ими пространство и общий
объём газа. И наоборот, если давление снижается, частицы имеют больше
пространства для перемещения, а газ расширяется, занимая больший объём
• Закон Бойля был сформулирован в XVII веке английским учёным Робертом Бойлем,
который провёл серию экспериментов по исследованию свойств газов. Однако вскоре
он был вновь открыт французским учёным Эдме Мариоттом

8.

Закон Бойля-Мариотта

9.

Графики
График изотермического процесса называется изотермой. Его можно
изобразить в разных системах координат:
pV-диаграмма: ось абсцисс — V, ось ординат — p. Изотерма на такой
диаграмме — гипербола, каждая из которых отвечает
определённому значению температуры. Чем выше температура, тем
выше лежит соответствующая изотерма.
VT-диаграмма: ось абсцисс — T, ось ординат — V. Изотерма в таких
координатах — прямая, перпендикулярная оси OT и параллельная
оси OV. Чем ближе изотерма к оси OV, тем меньшей температуре
она соответствует.
pT-диаграмма: ось абсцисс — T, ось ординат — p. Изотерма в таких
координатах — прямая, перпендикулярная оси OT и параллельная
оси Op. Чем ближе изотерма к оси Op, тем меньшей температуре
она соответствует.
Графическое представление изопроцессов позволяет наглядно
изучать поведение идеального газа и взаимосвязь между его
параметрами.

10.

Заключение
• 1. Изотермический процесс ключевой в
термоденамики,
позволяет
лучше
понять взаимодействия вещества и
энергии. ( вывод )
• 2. Эти значения важны для применения
в технологиях и науке. ( значение )