Alexei Oleinik Физика 2й семестр

Физика. Экзамен.

Вопрос 1.

• Основное содержание и цели термодинамики.

• Термодинамические параметры и функции состояния.

• Основные определения термодинамики.

• Термодинамический процесс.

Основное содержание и цели термодинамики.

Молекулярная физика – раздел физики, изучающий строение и свойства вещества (физического тела).

Молекулярно-кинетическая теория – теория строения вещества, основанная на атомном строении.

Термодинамика изучает закономерности тепловых процессов в макроскопических системах.

Виды термодинамики:

1. Общая

2. Техническая

3. Химическая – позволяет оценить тепловой эффект процесса, оценить возможность, направление и полноту протекания процессов, оптимальные условия проведения процесса.

В основе термодинамики лежит несколько законов (начала термодинамики).

Цели – исследование свойств материальных тела на основе общих законов.

Термодинамические параметры.

Термодинамические параметры – параметры, определяющие состояние системы.

• Экстенсивные – зависят от массы и количества вещества

• Интенсивные – не зависят от массы и количества вещества

Состояние системы определяется совокупностью параметров: T, V, p.

Равновесное состояние системы – все параметры имеют определенное значение и не изменяются во времени.

Функции состояния.

Особенности функций – их значения определяются только состоянием системы и не зависят от того, каким образом система пришла в это состояние.

Внутренняя энергия (U) является функцией состояния, т.е. когда система оказывается в данном состоянии, её U принимает присущее этому состоянию значение, независимо от предыстории системы.

Энтропия, энтальпия – функции состояния.

Основные определения термодинамики.

Система – совокупность тел, фактически или мысленно выделяемых из окружающей среды.

Изолированная система – система, которая не обменивается с внешней средой ни энергией, ни веществом и имеет постоянный объем.

Открытая система – система, которая обменивается с внешней средой энергией и веществом.

Компонента – химически индивидуальное вещество, которое может быть выделено из системы и может существовать самостоятельно.

Равновесный переход – переход, в каждой точке которого процесс находится в равновесии (P и V меняются на бесконечно малые величины).

Обратимый процесс – если система, в которой протекает равновесный процесс, может вернуться в исходное состояние, причем, при возвращении она проходит через те же равновесные состояния, что и в прямом направлении.

Реальные процессы не являются ни обратимыми, ни равновесными.

Фаза – однородная часть системы, имеющая одинаковый состав и свойства и отделенная от других частей поверхностью раздела. Фазы: -жидкие -твердые -газообразные Многофазные системы могут быть твердо-жидкофазными, твердо-газофазными и т.д.

Гомогенная система – система, состоящая из одной фазы.

Гетерогенная система - система, состоящая из двух или более фаз.

Изотермический процесс – T=const

Изобарический процесс – P=const

Изохорический процесс – V=const

Экзотермический процесс – процесс с выделением тепла.

Эндотермический процесс – процесс с поглощением тепла.

Уравнение состояния – уравнение, в котором представлены параметры состояния.

Термодинамический процесс.

Термодинамический процесс – переход системы из одного состояния равновесия в другое.