5. Что характеризует работа расширения с точки зрения термодинамики? Как определить работу расширения? в каких единицах в системе си она измеряется? Как определить знак работы расширения?

Работа расширения является формой передачи энергии, которая всегда связана с переме­щением макроскопических тел, например с перемеще­нием поршня,

Работа изменения объема закрытой системы равна произведению давле­ния на приращение объема.

L = p×dV = p× (V₂ – V₁)

где v₁ – объем в начале процесса, а v₂ – объем в конце процесса.

При расширении работа тела положи­тельна, при этом тело само совер­шает работу;

При сжатии работа тела отрица­тельна. На сжатие тела затрачивается работа извне.

Единицей измерения работы в СИ является джоуль (Дж).

6. Что характеризует теплота с точки зрения термодинамики? в каких единицах в системе си она измеряется? Как определить знак теплоты?

Теплота – форма передачи энергии, которая осуществляется за счет теплопроводности, конвекции или теплового излучения.

Если масса тела неизвестна, то определяют удельную теплоту q, измеряемую в СИ в Дж/кг.

Если масса тела известна, то определяют полную теплоту Q, измеряемую в СИ в Дж.

Теплота процесса будет положительна, если тело получает тепло и нагревается.

Теплота процесса будет отрицательна, если тело отдает тепло и остывает.

7. Запишите первый закон термодинамики. Приведите его формулировку и поясните входящие в него величины.

Первый закон термодинамики представляет собой частный случай всеобщего закона сохранения и пре­вращения энергии применительно к термодинамическим процессам.

Q = dU + L_Р

Теплота, подведенная к закрытой системе, идет на приращение ее внутренней энергии и на совершение работы расширения.

Здесь: Q – подведенная теплота, dU=U₂ - U₁ – изменение внутренней энергии, L_Р = p× (V₂ – V₁) – работа расширения.

8. Дайте определение истинной теплоемкости. От чего зависит ее значение? в каких единицах в системе си она измеряется?

Отношение количества теплоты dQ, полученного телом при беско­нечно малом изменении его состоя­ния, к связанному с этим изменению температуры тела dT называется полной теплоемкостью тела в данном процессе:

C=dQ/dT

Величину теплоемкости относят к единице количества веще­ства:

удельная массовая теплоемкость с измеряется в Дж/(кг×К);

удельная объемная теплоемкость с^/ измеряется в Дж/(м³×К);

удельная мольная теп­лоемкость c_m измеряется в Дж/(кмоль×К).

Теплоемкость зависит:

от рода вещества;

от температуры;

для газов – от вида термодинамического процесса.

9. Дайте определение энтальпии. Как она определяется? в каких единицах в системе си она измеряется? Каков ее физический смысл?

Сумма внутренней энергии системы U и произведения давления системы р на величину объема системы V, называемая эн­тальпией и обозначается Н:

H = U + p×V

В системе Си энтальпия измеряется в Дж или в Дж/кг, если энтальпия удельная.

Изменение энтальпии в любом термодинамическом про­цессе определяется разностью энтальпий в конечном и начальном состояниями тела.

Н₁ – энтальпия в начале термодинамического процесса, Н₂ - энтальпия в конце термодинамического процесса.

Энтальпия характеризует теплосодержание вещества.

Энтальпия любой термодинамической системы пред­ставляет собой сумму внутренней энергии системы и потенциальной энергии источника внешнего давле­ния.