- •Билет №1. Идеальный газ. Основные положения мкт газов. Основное уравнение мкт идеального газа с выводом.
- •Основные положения мкт газов.
- •2) Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.
- •3) Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало. Основное уравнение мкт газа с выводом.
- •Закон Дальтона. Давление смеси газов равно сумме парциальных давлений газов, входящих в состав смеси.
- •Билет №3. Функция распределения и её статистический смысл. Распределение Максвелла. Наиболее вероятная, средняя, арифметическая и средняя квадратичная скорости движения молекул.
- •Распределение Максвелла.
- •Наиболее вероятная, средняя, арифметическая и средняя квадратичная скорости движения молекул.
- •Билет №4. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
- •Билет №5. Столкновение молекул и средняя длина свободного пробега молекул газа. Эффективный диаметр и эффективное сечение молекул.
- •Билет №8. Работа в термодинамике. Внутренняя энергия. Внутренняя энергия идеального газа. 1ое начало термодинамики.
- •Работа в термодинамике.
- •Внутренняя энергия.
- •Первое начало термодинамики.
- •Билет №9. Количество теплоты. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.
- •Билет №10. Удельная и молярная теплоемкости. Теплоёмкости при постоянном давлении и объёме. Связь между теплоемкостями.
- •Билет №14. Энтропия, её смысл и свойства.
- •Билет №15.Второе начало термодинамики, его связь с энтропией. Формулировка Клаузиуса. Формулировка Томсона (Кельвина). Третье начало термодинамикию «Тепловая смерть Вселенной».
- •Билет №16. Идеальный тепловой двигатель и холодильная машина. Цикл Карно, его графическое изображение и кпд.
- •Билет №18. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы Ван-дер-Ваальса.
- •Билет №19. Эффект Джоуля-Томсона.
- •Билет №20. Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение, смачивание, капиллярные явления.
Билет №18. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы Ван-дер-Ваальса.
Реальный газ — газ, который не описывается уравнением состояния идеального газа Клапейрона — Менделеева.
Зависимости между его параметрами показывают, что молекулы в реальном газе взаимодействуют между собой и занимают определенный объём. Состояние реального газа часто на практике описывается обобщённым уравнением Менделеева — Клапейрона:
где p — давление; V - объем T — температура; Zr = Zr (p,T) — коэффициент сжимаемости газа; m - масса; М — молярная масса; R — газовая постоянная.
Уравнение состояния газа Ван-дер-Ваальса — уравнение, связывающее основные термодинамические величины в модели газа Ван-дер-Ваальса.
Для одного моля вещества: , для ν молей вещества: .
Билет №19. Эффект Джоуля-Томсона.
Эффектом Джоуля — Томсона называется изменение температуры газа при адиабатическом дросселировании — медленном протекании газа под действием постоянного перепада давлений сквозь дроссель (пористую перегородку). Данный эффект является одним из методов получения низких температур.
Изменение энергии газа в ходе этого процесса будет равно работе: . Следовательно, из определения энтальпии (термодинамический потенциал, характеризующий состояние системы в термодинамическом равновесии при выборе в качестве независимых переменных давления, энтропии и числа частиц) () следует, что процесс изоэнтальпиен.
Билет №20. Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение, смачивание, капиллярные явления.
Жидкость — одно из агрегатных состояний вещества. Основным свойством жидкости, отличающим её от других агрегатных состояний, является способность неограниченно менять форму под действием касательных механических напряжений, даже сколь угодно малых, практически сохраняя при этом объём.
Свойства жидкостей: 1) текучесть; 2) сохранение объема; 3) вязкость; 4) образование свободной поверхности и поверхностного натяжения; 5) испарение и конденсация; 5) кипение; 6) смачивание; 7) смешиваемость; 8) диффузия; 9) перегрев и переохлаждение; 10) волны плотности; 11) волны на поверхности; 12) существование с другими фазами.
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, объем системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными.
Поверхностное натяжение имеет двойной физический смысл — энергетический (термодинамический) и силовой (механический). Энергетическое (термодинамическое) определение: поверхностное натяжение — это удельная работа увеличения поверхности при её растяжении при условии постоянства температуры. Силовое (механическое) определение: поверхностное натяжение — это сила, действующая на единицу длины линии, которая ограничивает поверхность жидкости.
Сила поверхностного натяжения направлена по касательной к поверхности жидкости, перпендикулярно к участку контура, на который она действует и пропорциональна длине этого участка.
Смачивание — это поверхностное явление, заключающееся во взаимодействии жидкости с поверхностью твёрдого тела или другой жидкости. Смачивание бывает двух видов:
иммерсионное (вся поверхность твёрдого тела контактирует с жидкостью); контактное (состоит из трёх фаз — твердая, жидкая, газообразная)
Смачивание зависит от соотношения между силами сцепления молекул жидкости с молекулами (или атомами) смачиваемого тела (адгезия) и силами взаимного сцепления молекул жидкости (когезия).
Капиллярные явления - поверхностные явления на границе жидкости с др. средой, связанные с искривлением ее поверхности. Искривление поверхности жидкости на границе с газовой фазой происходит в результате действия поверхностного натяжения жидкости, которое стремится сократить поверхность раздела и придать ограниченному объему жидкости форму шара. Поскольку шар обладает минимальной поверхностью при данном объеме, такая форма отвечает минимуму поверхностной энергии жидкости, т.е. ее устойчивому равновесному состоянию. В случае достаточно больших масс жидкости действие поверхностного натяжения компенсируется силой тяжести, поэтому маловязкая жидкость быстро принимает форму сосуда, в который она налита, а ее своб. поверхность представляется практически плоской.