28. Опишіть ізотермний процес.

Ізотермічний проце́с — фізичний процес, під час якого температура не змінюється.

Ізотермічний процес відбувається достатньо повільно для того, щоб температура підтримувалася сталою завдяки теплообміну із середовищем. При ізотермічному стисненні тіло віддає тепло в середовище, при ізотермічному розширенні — вбирає тепло із середовища.

Ізотермічний процес (Т=const)

В початковому стані маємо вологу пару, а в кінцевому – перегріту. В P,V – діаграмі в області вологої пари ізотерма зображена горизонтальною лінією, а в області перегрітої пари – гіперболічою кривою, більш пологою ніж газова. В I,S – діаграмі ізотерма представлена лінією 1-2. Початковий стан пари т.1 знаходиться на перетині ізобари Р1 та лінії постійної сухості х₁, а кінцевий стан т.2 – на перетині заданої ізотерми та ізобари Р2.

В процесі ізотермічного розширення пари частина підведеної теплоти расходується на зміну його внутрішньої енергії і в цьому є його відмінність від того ж процесу в ідеальних умовах.

Теплота процесу: q=T*(S₂-S₁).

Робота розширення: l=q-u.

29. Проаналізуйте основні термодинамічні параметри стану.

Термодинам́ічні парáметри — це величини, що можуть змінюватися із зміною самої системи внаслідок її взаємовпливу з навколишнім середовищем. Термодинамічні параметри можна поділити на основні та допоміжні. До основних термодинамічних параметрів належать такі, які легко визначити простими технічними засобами, як-от тиск, температура та питомий об'єм. Сукупність зазначених основних термодинамічних параметрів визначає стан системи у даний момент.

Термодинамічні параметри:

температура

густина

теплоємність

питомий електричний опір

і багато інших фізичних величин[1].

Температу́ра (від лат. temperatura — належне змішування, нормальний стан) — фізична величина, яка описує здатність макроскопічної системи (тіла) до самовільної передачі тепла іншим тілам.

Позначається літерою T або t.

Густина́ (пито́ма ма́са) — маса тіла одиничного об'єму, є фізичною характеристикою будь-якої речовини, з якої складається тіло. Для випадку однорідних тіл густина визначається як відношення маси тіла до об'єму , який воно займає.

Теплоє́мність — фізична величина, яка визначається кількістю теплоти, яку потрібно надати тілу для зміни його температури на один градус.

Позначається здебільшого великою латинською літерою C. Питома теплоємність — теплоємність одиничної маси тіла, позначається малою латинською літерою c. Часто визначається також молярна теплоємність — теплоємність одного моля газу.

Пито́мий о́пір — кількісна характеристика речовини, якою визначається здатність створювати опір електричному струму.

Позначається зазвичай грецькою літерою ρ.

30. Опишіть фізичний зміст теплопровідності.

Теплопрово́дность — это процесс переноса внутренней энергии от более нагретых частей тела (или тел) к менее нагретым частям (или телам), осуществляемый хаотически движущимися частицами тела (атомами, молекулами, электронами и т. п.). Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества.

Способность вещества проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности (удельной теплопроводностью). Численно эта характеристика равна количеству теплоты, проходящей через образец материала толщиной 1 м, площадью 1 м2, за единицу времени (секунду) при единичном температурном градиенте.

Исторически считалось, что передача тепловой энергии связана с перетеканием теплорода от одного тела к другому. Однако более поздние опыты, в частности нагрев пушечных стволов при сверлении, опровергли реальность существования теплорода как самостоятельного вида материи. Соответственно, в настоящее время считается, что явление теплопроводности обусловлено стремлением объектов занять состояние более близкое к термодинамическому равновесию, что выражается в выравнивании их температуры.

Коэффициент теплопроводности газов определяется формулой:

, где

i — сумма поступательных и вращательных степеней свободы молекул (для двухатомного газа i=5, для одноатомного i=3), k — постоянная Больцмана, M — молярная масса, T — абсолютная температура, d — эффективный диаметр молекул, R — универсальная газовая постоянная. Из формулы видно, что наименьшей теплопроводностью обладают тяжелые одноатомные (инертные) газы, наибольшей — легкие многоатомные (что подтверждается практикой, максимальная теплопроводность из всех газов — у водорода, минимальная — у радона, из не радиоактивных газов — у ксенона).