2.7. Термодинамика

1. Укажите, какие ответы могут быть окончанием фразы:

«Термодинамикой называют раздел курса физики, который изучает…

1. …свойства тел и изменений состояния вещества, не интересуясь их микроскопической структурой».

2. …самопроизвольные колебания параметров вблизи их равновесных значений, возникающих при тепловых процессах».

3. …обмен тепловой энергией как между системой, так и с внешней средой и превращение ее в механическую работу».

4. …общие закономерности перехода систем в состояние термодинамического равновесия».

5. …медленные процессы, называемые квазистатическими, которые рассматриваются как непрерывная последовательность практически равновесных состояний».

1. Дайте определение термодинамической системы.

   1. Система, которая не обменивается энергией с окружающей внешней средой.

   2. Система, которая вне зависимости от начального состояния в ней через некоторое конечное время переходит в термодинамическое равновесие.

   3. Тело, характеризуемое внутренними и внешними макроскопическими параметрами.

   4. Система, состоящая из большого количества частиц, которые могут обмениваться тепловой энергией, как между собой, так и с внешней средой.

   5. Правильного ответа нет.

3. Что называется равновесным состоянием системы?

   1. Состояние системы, в котором все ее параметры изменяются со временем.

   2. Состояние системы, при котором все ее параметры имеют определенные значения, остающиеся при неизменных внешних условиях постоянными сколь угодно долго.

   3. Состояние системы, при котором параметры системы не изменяются с течением времени и в ней отсутствуют макроскопические потоки вещества и энергиии.

   4. Переход системы из одного состояния в другое, который связан с нарушением равновесия.

   5. Правильного ответа нет.

4. Каков физический смысл понятия «температура»?

1. Степень нагретости тела.

2. Мера внутренней энергии вещества.

3. Мера средней кинетической энергии теплового движения.

4. Мера числа столкновений молекул.

5. Мера агрегатного состояния вещества.

3. Какими макроскопическими параметрами описывается состояние газовой термодинамической системы?

   1. Массой m, плотностью , поляризованностью .

   2. Давлением р, объемом V, температурой T.

   3. Намагниченностью J, напряженностью Е, весом тела P.

   4. Твердостью R, количеством теплоты Q, молярной массой .

2.6. Укажите уравнение состояния идеального газа для любой мас- сы газа.

1. pV = RT. 2. pV = . 3. .

4. p(V – b) = RT. 5. p = const.

7. Укажите формулу средней кинетической энергии молекулы идеального газа для любой массы.

1. . 2. . 3. .

4. . 5. .

8. Из каких видов энергии состоит внутренняя энергия идеального газа?

   1. Из внутримолекулярной энергии частиц.

   2. Средней кинетической энергии хаотического движения молекул газа.

   3. Средней потенциальной энергии молекул.

   4. Энергии взаимодействия атомов и молекул.

9. Укажите формулу для вычисления внутренней энергии идеального газа для любой массы m.

   1. U = . 2. U = N_A . 3. U = .

4. U = . 5. U = .

9. По отношению к каким величинам бесконечно малое приращение соответствует полному дифференциалу?

1. Работе. 2. Количеству теплоты. 3. Энтропии.

4. Внутренней энергии. 5. Температуре. 6. Давлению.

9. Дайте наиболее полную формулировку первого закона термодинамики.

1. Работа и теплота превращаются друг в друга.

2. Теплота Q и работа A определяют количество энергии, кото- рыми система обменивается с внешними телами в процессах теплообмена и работы.

3. Количество тепла, сообщаемое системе, идет на приращение внутренней энергии системы и совершение системой работы над внешними телами.

4. Работа системы, которая совершает круговой процесс, выпол- няется за счет теплоты, взятой у внешних тел.

5. Невозможен вечный двигатель”Perpetum mobile” первого рода, который мог бы совершать работу, не заимствуя энергию у внешних тел.

9. Для какого из перечисленных процессов выполняется условие Q = A?

1. Адиабатического. 2. Изотермического. 3. Изобарного.

4. Изохорического. 5. Политропического.

9. 

   Рис. 2.13.

   На каком из графиков (рис. 2.13.) заштрихованная площадь представляет собой работу газа в изотермическом процессе?

10. На каких из графиков (см. рис. 2.13.) газовых процессов заштрихованная площадь представляет собой работу газа?

11. Работа сжатия газа оказалась равной его изменению внутренней энергии. Какому процессу это соответствует?

1. Адиабатическому. 2. Изохорному. 3. Изотермическому.

4. Изобарному. 5. Политропическому.

9. Газ нагревают в герметически закрытом сосуде. Какой из процессов имеет место?

1. Адиабатический. 2. Изотермический. 3. Изохорический.

4. Изобарический. 5. Политропический.

9. Какие из выражений соответствуют работе газа?

   1. A = pΔV. 2. A = . 3. A = .

4. . 5. A = .

9. Найти работу газа А процесса, изображенного на рис. 2.18..

10. Найти работу газа А процесса, изображенного на рис. 2.19..

11. Какое из уравнений первого закона термодинамики соответствует изотермическому процессу?

    1. . 2. . 3. .

4

Рис. 2.18. Рис. 2.19.

. . 5. .

9. Какие из приведенных формул выражают работу изотермического процесса расширения газа?

   1. А = . 2. A = . 3. A = .

4. A = . 5. A = .

9. Какое из выражений соответствует молярной теплоемкости идеального газа при постоянном давлении?

   1. . 2. . 3. . 4. . 5. .

10. Какое из уравнений первого закона термодинамики справедливо для изохорического процесса?

    1. . 2. . 3. .

4. . 5. .