Билет 9.1

1. Плавление, кристаллизация. Удельная теплота перехода.

Удельная теплота плавления — количество теплоты, которое необходимо сообщить одной единице массы кристаллического вещества в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из твёрдого (кристаллического) состояния в жидкое.

Термодинамическая фаза – термодинамически однородная по составу и свойствам часть ТДС, отделенная от других фаз поверхностями раздела, на которых скачком изменяются некоторые свойства системы.

Агрегатное состояние – совокупность фаз с приблизительно равной энергией.

Агрегатное состояние зависит от соотношения кинетической и потенциальной энергий частиц.

Билет 10.1

1. Зависимость давления насыщенных паров от температуры. Влажность воздуха. Точка росы.

Давление насыщенного пара должно увеличиваться линейно с ростом температуры, как это имеет место у идеальных газов при изохорных процессах. Однако, как показали измерения, давление насыщенного пара растёт с температурой гораздо быстрее, чем давление идеального газа. Происходит это из-за того, что с ростом температуры, а значит, и средней кинетической энергии, всё больше и больше молекул жидкости покидают её, увеличивая концентрацию, n пара над ней. А т.к.давление пропорционально n, то это увеличение концентрации пара и объясняет более быстрый рост давления насыщенного пара с температурой, по сравнению с идеальным газом. Рост давления насыщенных паров с температурой объясняет известный всем факт – при нагревании жидкости испаряются быстрее. Отметим, что, как только рост температуры приведёт к полному испарению жидкости, пар станет ненасыщенным, а зависимость его давления от температуры превратится в прямую, пересекающую ось абсцисс при T = 0 ^оС.

Влажность воздуха

Температура точки росы газа — это значение температуры газа, при котором водяной пар, содержащийся в газе, охлаждаемом изобарически, становится насыщенным над плоской поверхностью воды.

Абсолютная влажность воздуха - отношение массы пара к объему воздуха.

Относительная влажность воздуха - отношения парциального давления пара к давлению насыщенного пара при той же температуре.

Парциальное давление – давление отдельного газа в смеси. По закону Дальтона, сумма парциальных давлений всех газов в смеси равна давлению смеси.

Билет 11.1

1. Тепловое расширение твёрдых и жидких тел. Законы линейного и объёмного расширения.

При повышении температуры потенциальная энергия молекул увеличивается. Рассмотрим потенциал Ленарда-Джонса. Потенциальная энергия увеличилась. Теперь молекулы колеблются, амплитуда колебание ограничена на графике. Равновесное значение амплитуды смещается в сторон расширения из-за ассимметрии функции.

Линейное расширение твердых тел.

l₂=l₁(1+a∆T)

Объемное расширение твердых тел.

V₂=V₁(1+b∆T)

3a=b

Билет 12.1

1. Поверхностное натяжение. Разность давлений в двухфазной системе, разделённой сферической поверхностью. Капиллярные явления.

Поверхностное натяжение — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объём системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными.

Поверхностное натяжение – искривление поверхности раздела двух жидких и/или газообразных сред за счет взаимодействия молекул на границе раздела (нескомпенсированного взаимодействия). Свободная поверхность – граница(поверхность) раздела между жидкостью и газом.

Поверхностная энергия – работа, которую совершают силы поверхностного натяжения, чтобы привести свободную поверхность жидкости в равновесие.

Поверхностная энергия – избыток потенциальной энергии на поверхности жидкости.

Сила поверхностного натяжения – сила, которая возникает на границе раздела и удерживает свободную поверхность жидкости в равновесии, вдоль поверхности жидкости, перпендикулярно линии, которая ограничивает жидкость и стремится сократить линию до минимума.

Коэффициент поверхностного натяжения

Краевой угол

Формула Лапласа

Капиллярные явления – уровень жидкост разный в сосуде и тонкой трубке.