Закон Дальтона отражает зависимость между давлением смеси идеальных газов и их парциальными давлениями. Он гласит: давление смеси rидеальных газов и сумма их парциальных давлений равны между собой. Математическая формулировка закона Дальтона выглядит следующим образом:
Р = Р>1 + Р>2 + ...+ P>r= NkT/ V,
где N = N>1+ N>2+... + N>r– число молекул в смеси r газов.
Давление, которое оказывают молекулы каждого из rидеальных газов, не зависит от давления, оказываемого молекулами остальных газов. Причина такого явления заключается в том, что молекулы в идеальном газе не взаимодействуют. Было показано на опыте, что на высоких давлениях (порядка Ю>6 Па) закон Дальтона не выполняется.
30. Закон сохранения и превращения энергии
Первый закон термодинамики основан на всеобщем законе сохранения и превращения энергии, который устанавливает, что энергия не создается и не исчезает.
Тела, участвующие в термодинамическом процессе, взаимодействуют друг с другом путем обмена энергией. При этом у однихтел энергия уменьшается, а у других – увеличивается. Существует два варианта передачи энергии физическими телами: теплообмен и совершение механической работы.
На практике единицей работы является также джоуль, количество работы обозначается L, удельная работа на единицу массы П кг) обозначается /.
Существует несколько основных положений первого закона термодинамики.
L Любые виды энергии не возникают сами по себе, а взаимно превращаются друг в друга, причем их количества всегда одинаковы.
2. Невозможно построить вечный двигатель первого рода.
3. Если система полностью изолирована, то ее внутренняя энергия остается постоянной.
Предположим, что Q– количество теплоты, подведенное к телу, которое необходимо затратить на осуществление работы и на преобразование внутренней энергии:
Q = ΔU +L,
где L = ml– количество работы;
ДU = mДu– разность внутренней энергии начального и конечного состояния;
Q = mq.
В случае массы тела, равной 1 кг:
q = Δu+l,
где l, q, Du – удельные количества работы, теплоты, разность внутренних энергий начального и конечного состояния. Если процесс бесконечно малый, то
dq = du + dl.
Полученное соотношение является математической моделью первого закона термодинамики. Отсюда следует такая формулировка закона: «Все количество теплоты, которое получает физическое тело, тратится на выполнение работы и на преобразование внутренней энергии тела».
Существует так называемое правило знаков для параметров: q
