1. Термодинамическая система: открытая, закрытая. Виды термодинамических процессов термодинамической системе.

Система–тело или совокупность тел, нах-ся в мех.и тепл.взаимодействии

Системы делятся на закрытые и открытые системы.

Закрытая система–- система в которой есть обмен только с энергией

Открытая система - это система , которая обменивается и энергией , и

веществом , и информацией

Процесс перехода системы из состояния 1 в 2 называется обратимым , если

возвращением этой системы в исходное состояние из 2 в 1 можно осуществить

без каких бы то ни было изменений окружающих внешних телах.

Процесс же перехода системы из состояния 1 в 2 называется необратимым ,если обратный переход системы из 2 в 1 нельзя осуществить без изменения в

окружающих телах .

2. Параметры состояния вещества и теплофизических функции, их единицы измерения.

Параметры состояния - физические величины, характеризующие внутреннее состояние термодинамической системы. Параметры состояния термодинамической системы подразделяются на два класса: интенсивные и экстенсивные.

Интенсивные свойства не зависят от массы системы, а экстенсивные - пропорциональны массе.

Термодинамическими параметрами состояния называются интенсивные параметры, характеризующие состояние системы.

Простейшие параметры:

1.  - абсолютное давление- численно равно силе F, действующей на единицу площади f  поверхности тела ┴ к последней, Па=Н/м²

2.  - удельный объём-это объем единицы массы вещества.

3.  Температура есть единственная функция состояния термодинамической системы, определяющая направление самопроизвольного теплообмена между телами.

Уравнение состояния для простого тела-  .

Термодинамический процесс – непрерывная последовательность равновесных состояний.

Уравнение термодинамического процесса – уравнение вида  .

Внутренняя энергия – полный запас энергии, определяемый внутренним состоянием. .

Удельная энергия -  ,  .

Элементарное изменение внутренней энергии -  .

Количество теплоты -  ,  .

Удельная теплота -  ,  .

Элементарное количество теплоты -  .

Теплообмен – процесс передачи энергии путём передачи теплоты.

Термодинамическая работа – работа, вызванная изменением объёма,  .

Удельная работа -  .

3. Классическая модель идеального газа. Уравнение Клаппейрона- Менделеева.

Идеальный газ – тело, у которого один параметр состояния.

КЛАПЕЙРОНА-МЕНДЕЛЕЕВА УРАВНЕНИЕ , ур-ние состояния идеального газа, устанавливающее связь между его объемом V. давлением р и абс. т-рой Т. Имеет вид:  pV=nRT.  где п - число молей газа, R = 8,31431 Дж/моль.К) - газовая постоянная . Для 1 моля газа pv=RT, где v-молярный объем. К.-М. у. записывают также в форме: pV=NkT, где N - число частиц газа в объеме V, k - постоянная Больцмана. 

4. Ван-дер-Ваальсовская модель идеального газа. Физический смысл поправочных коэффициентов в уравнении Ван-дер-Ваальса.

Для этого были введены поправки в уравнение состояния идеального газа, учитывающие собственный объем молекул и  их взаимодействие. Первая поправка связана с существованием ограниченной сжимаемости реального газа. Следовательно, в уравнении

(5.4)

нужно заменить V на VNb, где b=16R³/3 - поправка на собственный объем молекул, учитывающая действие сил притяжения между молекулами;  N - число молекул, R - радиус молекулы. Тогда формула (5.4) принимает вид

.

(5.5)

 Вторая поправка связана с существованием притяжения между молекулами, которое приводит к уменьшению давления реального газа на стенки сосуда, так как на любую молекулу, вблизи стенок сосуда, действует со стороны остальных молекул результирующая сила, направленная внутрь сосуда и пропорциональная концентрации молекул: n₀ =N/V. Кроме того, давление также прямо пропорционально концентрации молекул (Р=n₀kT). Следовательно, полное давление уменьшится на величину, прямо пропорциональную

квадрату концентрации газа, т.е. на величину  , где а - постоянная, учитывающая особенность сил притяжения данного сорта  молекул.

Поэтому формула (5.5) запишется в виде

.

5. Фазовый переход на p-v диаграмме согласно уравнению Ван-дер- Ваальса. Метастабильное состояние.

Метастабильное состояние - состояние неустойчивого равновесия физической системы, в котором система может находиться длительное время

6. Расположение разных зон агрегатного состояния вещества на р-Т диаграмме. Тройная точка веществ, критическая термодинамическая точка, закритическая область.

7. Агрегатные состояния вещества. Поведение молекул в разных агрегатных состояниях. Энергия одной молекулы газа.

8. Внутренняя энергия газа U, из чего она складывается, связь U с теплоемкостью и температурой.

Каждая молекула обладает кинетической энергией поступательного и вращательного движения и при высоких температурах молекула обладает энергией внутримолекулярных колебаний (для ид.газа). При рассмотрении реального газа каждая молекула обладает потенциальной энергией, зависящей от сил притяжения и отталкивания.

Для идеального газа

Для реального газа

Энтальпия – сумма внутренних энергий термодинамической системы и произведение абсолютного давления на объём.

h = U + pV

, при р = const => что или =>

Удельная энтальпия – это теплота сообщаемая единице вещества в изобарном процессе.

Энтальпия через теплоёмкость при p = const

9. Энтальпия: физический смысл, формула, единицы измерения.

 энтальпия – функция состояния, приращение которой равно теп–лоте, полученной системой в изобарном процессе.

10.Энтропия: физический смысл, формула, единица измерения.

единица измерения эн–тропии Дж/К

10. 1-ый закон термодинамики и следствие из него.

Первый закон термодинамики не отвечает на вопрос в каком направлении при тепло обмене между двумя телами передаётся теплота.

1 закон термодинамики отрицает существование вечного двигателя второго рода.

Теплота g подведённая к телу, в общем случае расходуется на изменение внутренней энергии тела и на совершение работы.

если работа совершается только в виде работы расширения, то