2.3. Основы термодинамики

1. Внутренняя энергия идеального газа.

Это энергия хаотического (теплового) движения микрочастиц системы (молекул, атомов, электронов, ядер и т.д.) и энергия взаимодействия этих частиц.

2. Число степеней свободы. Распределение энергии по степеням свободы.

Число степеней свободы – это число независимых переменных, полностью определяющих положение системы в пространстве. Одноатомный газ: 3 всего (3 поступательных), двухатомный: 5 всего (3 поступательных, 2 вращательных), многоатомные: 6 всего (3 поступательных, 3 вращательных) *одноатомный газ (i=3) U=

*двухатомный газ (i=5) U=

*полиатомный газ (i=6) U=

3. Работа газа при изменении его объема.

A=

4. Количество теплоты. Удельная и молярная теплоемкости.

Количество теплоты – это энергия, которая необходима для нагревания тела. Удельная теплоемкость – величина, равна количеству теплоты, необходимому для нагревания 1кг вещества на 1К. Молярная теплоемкость – величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моль вещества на 1К. c= []Молярная теплоемкость: Cm==; ν=

5. Зависимость теплоемкости идеального газа от вида процесса. Уравнение Майера.

-уравнение Майера

6. Первое начало термодинамики.

Первое начало термодинамики является законом сохранения энергии для тепловых процессов

, A,Q- функции процесса, U-функция состояния Теплота, сообщаемая системе расходуется, на изменение ее внутр энергии и работы совершаемой ею против внешних сил.

7. Какой процесс называется адиабатным? Уравнение Пуассона.

Адиабатный процесс – это процесс, при котором не происходит обмен теплом с окружающей средой. (δQ=0)

-уравнение Пуассона

8. Применение первого закона термодинамики к изобарному процессу

9. Применение первого закона термодинамики к изохорному процессу.

10. Применение первого закона термодинамики к изотермическому процессу.

11. Работа газа при адиабатном процессе.

12. Какой процесс называется политропным? Уравнение политропы.

Процесс, в котором теплоемкость остается постоянной (C=const) называется политропическим. Уравнение политропы - , где коэффициентназывается показателем политропы.n= , если С=, n=1-ур-е изотермы.С=0, n=γ, ур-е адиабаты. С=C_p , n=0-ур-е изобары. С=С_{v ,}n=-ур-е изохоры.

13. КПД тепловой машины

η=

14. Цикл Карно и его КПД.Тепловая машина которая имеет наиб КПД изоюрел Карло: η=Цикл Карно состоит из двух изотерм и двух адиабат. КПД цикла Карно не зависит от в-ва рабочего тела, а зависит только от состояния, температуры нагревания и холодильника

15. Второе начало термодинамики

Невозможен процесс самопроизвольной передачи тепла от холодного тела к горячему. *любой необратимый процесс в замкнутой системе происходит так, что энтропия системы при этом возрастает;

*в проц происход в замкнутых системах, энтропия не убывает.

16. Энтропия (определение, статистический смысл).

Энтропией S называется функция состояния системы, дифференциалом которой является . Энтропия является мерой неупорядочности системы, большая энтропия соответствует большему хаосу. Энтропия изолированных систем не может убывать при любых процессах.=0 – для обратимых процессов, >0 – для необратимых.

17. Статистическое толкование второго начала термодинамики.

Второе начало термодинамики определяет направление протекания термодинамических процессов, указывая какие процессы в природе возможны, а какие нет.