Вопрос 7.Работа.功

Работу功, совершаемую при адиабатическом процессе绝热过程 можно найти, проинтегрировав уравнение I начала термодинамики: .

Работу можно выразить через другие параметры, используя уравнения адиабаты: или

Пусть газ находится в некотором состоянии с

объемом V. Зададимся вопросом, как выгоднее

проводить (быстро

поднять поршень в цилиндре), расширение газа – адиабатически или

изотермически? Ответ – адиабатически т.к. площадь под

адиабатой меньше. А сжимать газ выгоднее

изотермически (очень медленно).

Вопрос 8.Теплоемкость газов.气体的热容量

Из приведенных выше формул следует, что теплоемкость идеального газа не зависит от температуры газа, а определяется только числом степеней свободы молекул. Для многих одноатомных и двухатомных газов опыт подтверждает этот вывод для умеренных температур. Но при низких и высоких температурах наблюдается характерная зависимость теплоемкости от температуры. На графике приведена несколько идеализированная зависимость молярной теплоемкости от температуры для двухатомного газа. Простейшее объяснение такой зависимости состоит в следующем. При низких температурах преобладает поступательное движение молекул. С ростом температуры все больше молекул начинают участвовать во вращательном движении. С дальнейшим повышением температуры более интенсивно происходят колебания атомов в молекулах. В действительности объяснить зависимость теплоемкости от температуры можно только на основе квантовой механики.

Тема 16.

Вопрос 1. Энтропия 熵变

II начало термодинамики, как и I начало, является обобщением большого числа опытных фактов и имеет несколько формулировок.

Введем сначала понятие «энтропия», которое играет ключевую роль в термодинамике. Энтропия熵变  S – одна из важнейших термодинамических функций, характеризующая состояние или возможные изменения состояния вещества – это многогранное понятие.

1 )Энтропия 熵变– это функция состояния状态函数. Введение таких величин ценно тем, что при любых процессах изменение функции состояния одинаково, поэтому сложный реальный процесс можно заменить «выдуманными» простыми процессами. Например, реальный процесс перехода системы из состояния А в состояние В (см. рис.) можно заменить на два процесса: изохорический АС и изобарический СВ.

Энтропия определяется следующим образом.

	«Бесконечно малое изменение энтропии равно элементарному количеству теплоты, получаемому системой, отнесенному к температуре, при которой это тепло передается»
		конечное изменение энтропии. Величину Q/T называют приведенной теплотой温度的转换, поэтому можно дать такое определение: изменение энтропии равно сумме приведенных теплот.

Для обратимых процессов в идеальных газах можно получить формулы для вычисления энтропии в различных процессах. Выразим dQ из I начала и подставим ввыражение для dS .

общее выражение для изменения энтропии в обратимых процессах.

Интегрируя, получим выражения для изменения энтропии в различных изопроцессах в идеальных газах.