Розв’язання

Зміна ентропії

S =,

де Q = РdV при ізотермічному процесі. З рівняння Менделєєва-Клапейрона

РV = тиск Р = ,

тоді

,

а зміна ентропії

.

Перевіримо одиниці виміруS.

Підставивши числові значення й обчислюючи, одержимо

ВідповідьS=2,85Дж/К.

Задача 16. Деякий газ (v=1кмоль) займає об’єм V₁=1м³. При розширенні газу до об’єму V₂=1,5м³ було виконано роботу А проти сил міжмолекулярного тя-жіння , що дорівнює 45,3кДж. Визначити поправку а, що входить у рівнян-ня Ван-дер-Ваальса.

Дано:v=1кмоль=10³моль,V₁=1м³, V₂=1,5м³, А=45,ЗкДж=4,53.10⁴Дж.

Визначити а.

Розв’язання

Робота, виконана проти сил міжмолекулярного тяжіння,

де- внутрішній тиск, зумовлений силами взаємодії молекул. Таким чином,

Звідси

Перевіримо одиниці виміру а.

Підставивши числові значення й обчислюючи, одержимо

=0,136(Нм⁴/моль²)

Відповідь a=0,136Нм⁴/моль²_.

Завдання для самостійного контролю знань

1. По якій з формул можна підрахувати загальну кількість молекул газу в посудині?

1. 2. 3. 4.

2. Якими ефектами в газі потрібно знехтувати, щоб газ вважати ідеаль-ним?

1. Розмірами молекул.

2. Взаємодією молекул при зіткненні.

3. Взаємодією молекул на відстані.

4. Зіткненнями молекул.

3. Які величини є параметрами стану макросистеми?

1. Температура.

2. Тиск.

3. Число ступенів вільності молекули.

4. Ентропія.

4. Яка з приведених формул являє собою рівняння стану ідеального газу?

1. 2.3.4.

5. Яка з приведених формул виражає основне рівняння кінетичної теорії газів (рівняння Клаузіуса)?

1. 2.3.4.

6. Яка з приведених формул описує розподіл молекул газу за швид-костями?

1. 2.3.4.

7. Яке співвідношення температур газу, графік розподілу молекул за швидкостями для якого має вид:

1. T1 < T2 < T3

2.T1 > T2 > T3

3. T1 > T3 > T2

4. T2 > T1 > T3

8. Які з формул виражають залежність тиску газу від висоти в полі тяжіння Землі?

(m - маса молекули, M - молярна маса, - густина газу)

1. 2.3.4.

9. Яка з приведених формул описує розподіл молекул газу по висоті в полі тяжіння Землі?

1. 2.3. 4.

10. На рисунку приведені графіки залежності концентрації молекул газу в полі тяжіння від висоти при різних температурах. Яке співвідношення темпе-ратур газу?

1. T3 < T2 < T1

2. T1 < T2 < T3

3. T3 > T1 > T2

4. T3 < T1 < T2

11. Які з перерахованих видів енергії входять до складу внутрішньої енергії системи?

1. Кінетична енергія руху системи як цілого.

2. Потенціальна енергія взаємодії молекул і атомів системи.

3. Потенціальна енергія системи в зовнішніх полях.

4. Кінетична енергія хаотичного руху молекул і атомів системи.

12. Як залежить внутрішня енергія ідеального газу від температури?

1. U~T 2. 3. 4.

13. Які з перерахованих величин є функцією стану системи?

1. Виконана робота.

2. Ентропія.

3. Внутрішня енергія.

4. Кількість тепла.

14. Що називається кількістю тепла?

1. Міра енергії, переданої тілу при теплопередачі.

2. Енергія тіла за винятком кінетичної енергії тіла як цілого і потен- ціальної енергії тіла в зовнішньому силовому полі.

3. Ступінь нагріву тіла.

4. Кількість енергії, передана одним тілом іншому.

15. Яка з формул є математичним виразом першого закону термодинаміки?

1. 2. 3.4.

16. Чому дорівнює молярна теплоємність ідеального газу при сталому об'ємі ?

1. 2. 3.4.

17. Чому дорівнює молярна теплоємність ідеального газу при сталому тиску?

1. 2. 3.4.

18. Яке з приведених співвідношень називають рівнянням Роберта Майєра?

1. 2.3.4.

19.Яка з приведених формул зв'язує ентропію з термодинамічною ймо-вірністю?

1. 2.3.4.

20. Для якого з процесів при m = const виконується рівність ?