Вопрос 1. Метод и законы Термодинамики. Основные понятия и определения. Термодинамика - наука, изучающая законы превращения энергии и особенности процессов этих превращений. Три начала термодинамики:

1-ое Начало Термодинамики характеризует собой количественное выражение закона сохранения и превращения энергии: «энергия изолированной системы при всех изменениях, происходящих в системе, сохраняет постоянную величину». 2-ое Начало Термодинамики характеризует качественную сторону и направленность процессов, происходящих в системе. Важнейшим следствием второго начала является утверждение о невозможности осуществления полных превращений теплоты в работу. 3-е Начало Термодинамики (закон Нерста) гласит о том, что при абсолютном нуле температур все равновесные процессы происходят без изменения энтропии.

Метод термодинамики заключается в строгом математическом развитии исходных постулатов и основных законов, полученных на основе обобщения общечеловеческого опыта познания природы и допускающих прямую проверку этих положений во всех областях знаний.

Система–тело или совокупность тел, находящихся в механическом и тепловом взаимодействии. Системы делятся на закрытые и открытые системы. Закрытая система–система, в которой количество вещества остаётся постоянным при всех происходящих в ней изменениях. Закрытые системы делятся на изолированные и неизолированные системы. Изолированная система – система, у которой нет энергетического взаимодействия с внешней средой. Гомогенная - система, состоящая из одной фазы вещества или веществ. Однородная - гомогенная система, неподверженная действию гравитационных, электромагнитных и других сил и имеющая во всех своих частях одинаковые свойства. Гетерогенная - система, состоящая из нескольких гомогенных частей (фаз), отделенных поверхностью раздела. Равновесное состояние системы - состояние системы, которое может существовать сколь угодно долго при отсутствии внешнего воздействия. Термодинамическая система – система, внутреннее состояние которой может быть описано независимыми переменными, которые называются параметрами состояния. Простое тело – тело, у которого два параметра состояния. Идеальный газ – тело, у которого один параметр состояния. __________________________________________________________

Вопрос 2. Параметры состояния и уравнения состояния.

Параметры состояния - физические величины, характеризующие внутреннее состояние термодинамической системы. Параметры состояния термодинамической системы подразделяются на два класса: интенсивные (не зависят от массы системы) и 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. 4. Плотностью вещества принято называть отношение массы тела к его объему

Связь между параметрами, характеризующими состояние простого тела, называется уравнением состояния F (р, v, T) = 0.

Изменение состояния системы называется процессом.

Равновесный процесс - это непрерывная последовательность равновесных состояний системы.

Обратимый процесс - равновесный процесс, который допускает возможность возврата этой системы из конечного состояния в исходное путем обратного процесса.

Термодинамическим процессом принято считать обратимый равновесный процесс.

Равновесные процессы могут быть изображены графически на диаграммах состояния p-v, р-Т и т. д. Линия, изображающая изменение параметров в процессе, называется кривой процесса. Каждая точка кривой процесса характеризует равновесное состояние системы. Уравнение термодинамического процесса – уравнение вида .

Уравнение состояния для простого тела - . Идеальный газ – совокупность материальных точек (молекул или атомов), находящихся в хаотическом движении. Эти точки рассматриваются как абсолютно упругие тела, не имеющие объёма и не взаимодействующие друг с другом. Уравнением состояния идеального газа является уравнение Менделеева-Клапейрона: PV=nRT, где P – давление, [Па]; V – объём системы [м³]; n – количество вещества, [моль]; T – термодинамическая температура, [К]; R – универсальная газовая постоянная. Реальный газ – газ, молекулы которого взаимодействуют друг с другом и занимают определённый объём. Уравнением состояния реального газа является обобщённое уравнение Менделеева-Клапейрона: , где Z_r = Z_r(p,T) – коэффициент сжимаемости газа; m – масса; M – молярная масса. _____________________________________________________________