6. ОСНОВЫ РАВНОВЕСНОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ

• Удельная теплоёмкость вещества:

.

• Молярная теплоёмкость вещества:     

.

• Молярные теплоёмкости при постоянном объёме () и постоянном давлении ():

   ,
где  - число степеней свободы; .

• Связь между удельной  и молярной  теплоёмкостями:

,                   
где  – молярная масса.

• Внутренняя энергия идеального газа:

.

• Полная работа при изменении объема газа:

,
где V1 и V2  - соответственно начальный и конечный объемы газа.

• Работа газа:           

при изобарном процессе          
,    или   ;
при изотермическом процессе
,   или   ;
при адиабатном процессе
,
где .

• Первое начало термодинамики:

,
где  – количество теплоты, сообщённое системе; - изменение внутренней энергии системы;  – работа, совершённая системой против внешних сил.
Если над системой совершается работа (), то первое начало термодинамики:                    
, причём  .

• Первое начало термодинамики применительно к изопроцессам:
• изотермический ():   ();
• изохорный ():   ();
• изобарный  ():  ;
• адиабатный  ():    или  .
• Уравнение Пуассона для адиабатного процесса:

, , ,
где .

• Коэффициент полезного действия цикла Карно (рис.13), который состоит из двух изотерм и двух адиабат:

,

где  – количество теплоты, полученное от нагревателя;  – количество теплоты, переданное холодильнику;  – температура нагревателя;  – температура холодильника; А - работа совершаемая за цикл.
На рис. 13 изотермические расширение (1-2) и сжатие (3-4), адиабатические расширение (2-3) и сжатие (4-1).

• Изменение энтропии при равновесном переходе из состояния 1 в состояние 2:

.
Энтропия замкнутой системы может либо возрастать (в случае необратимых процессов), либо оставаться постоянной (в случае обратимых процессов).