Тема №2: Первое начало термодинамики. Теплоемкость.

Раздел №1: Первое начало термодинамики.

Работа и теплота как способы изменения внутренней энергии. Внутренняя энергия системы, ее определение с точки зрения молекулярной физики и термодинамики. Внутренняя энергия как функция состояния системы. Первое начало термодинамики как отражения закона сохранения энергии. Работа газа при изменении его объема. Графическое представление работы газа. Графическое представления работы газа при циклическом процессе. Теплоёмкость: полная, удельная, молярная.

Раздел №2: Внутренняя энергия идеального газа.

Степени свободы молекул (поступательные, вращательные, колебательные). Распределение энергии молекул по степеням свободы. Средняя кинетическая энергия молекул. Внутренняя энергия идеального газа, его молярная и удельная теплоемкости при постоянном объеме и при постоянном давлении. Физический смысл универсальной газовой постоянной. Уравнение Майера. Адиабатический процесс. Уравнение адиабаты. Показатель адиабаты. Работа идеального газа при изохорическом, изобарическом, изотермическом и адиабатическом процессах.

Вопросы и задания для самостоятельной работе по теме:

1. Рассмотрите основные термодинамические величины (физический смысл, математическая запись, единицы измерения):

• Работа

• Внутренняя энергия

• Количество теплоты

Что такое циклический процесс?

Какие процессы называют обратимыми?

Какие процессы называют необратимыми?

Сформулируйте первое начало термодинамики.

Приведите определения для теплоемкости (удельной и молярной)

Какие степени свободы может иметь молекула?

Как распределяется энергия по этим степеням свободы?

Чему равна внутренняя энергия идеального одноатомного газа? Двухатомного? Многоатомного?

Чем определяется средняя кинетическая энергия молекул?

Каково соотношение между теплоемкостью идеального газа при постоянном давлении и при постоянной температуре?

Какой процесс называется адиабатическим и каково уравнение этого процесса?