Билет 2,3,4,5,6.

1Ое начало термодинамики

Представляет собой закон сохранения энергии для систем, в которых существенное значение имеют тепловые процессы. Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе.

Уравнение состояния идеального газа(уравнение Клапейрона — Менделеева)

формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа

Работа и внутренняя энергия.

Таким образом, одним из процессов, приводящих к изменению внутренней энергии, является преобразование механической энергии во внутреннюю или наоборот. Работа является мерой изменения внутренней энергии при превращении механической энергии во внутреннюю или внутренней энергии в механическую.

точки зрения молекулярно-кинетической теории внутренняя энергия вещества складывается из кинетической энергии всех атомов и молекул и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. В частности, внутренняя энергия идеального газа равна сумме кинетических энергий всех частиц газа, находящихся в непрерывном и беспорядочном тепловом движении.

А1 = р∆V – работа газа.

А1 = -А = р∆V – работа внешних сил.

Теплоемкость

Теплоёмкость тела (обычно обозначается латинской буквой C) — физическая величина, определяющая отношение бесконечно малого количества теплоты δQ, полученного телом, к соответствующему приращению его температуры δT:

Изотермический процесс/Изобарный/Изохорный/Адиабатный (см. в тетради)

Это уравнение Майера для одного моля газа.

Адиабатический процесс для идеального газа описывается уравнением Пуассона.

- показатель адиабаты.

Билет 7.

Политропный процесс - термодинамический процесс, во время которого удельная теплоёмкость c газа остаётся неизменной.

Для идеального газа уравнение политропы может быть записано в виде:

pV^n = const

- показатель политропы

В зависимости от процесса можно определить значение n:

1. Изотермический процесс: n = 1, так как PV1 = const, значит PV = const, значит T = const.

2. Изобарный процесс: n = 0, так как PV0 = P = const.

3. Адиабатный процесс: n = γ, это следует из уравнения Пуассона.

Здесь γ — показатель адиабаты.

Величина n, зависящая от теплоемкости политропного процесса, называется показателем политропы. Будучи постоянным для конкретного процесса, значение показателя политропы может изменяться в зависимости от теплоемкости сп от +оо до —оо и определяет характер процесса.

Работа газа в политропическом процессе может быть определена с помощью интеграла при подстановке в него уравнения политропы

Интегрирование в выражении дает формулу для определения работы в политропическом процессе

де: и p1 и v1 - начальные давление и объём газа, v2 - его конечный объём.

Из этой формулы, в частности, следует, что работа при расширении газа всегда остаётся положительной, независимо от того, какое значение принимает показатель политропы, больше или меньше единицы.

Теплоемкость является положительной величиной , если при получении тепла система разогревается и, наоборот, если система, отдавая тепло , охлаждается . Однако теплоемкость может быть и отрицательной . Это, как видно из формулы наблюдается в двух случаях:

1) при получении тепла система охлаждается ,

2) при отдаче тепла система разогревается .

В первом случае газ производит работу расширения в количестве большем, чем количество теплоты , которое подводится к газу в процессе расширения . В этом случае на производство работы помимо тепла, подведенного к газу, расходуется и некоторое количество его внутренней энергии. Хотя к газу и подводится тепло, но оно целиком превращается в работу, а убыль внутренней энергии газа ведет к снижению температуры.

Во втором случае работа, производимая над газом при его сжатии , оказывается по абсолютной величине большей, чем количество отдаваемого им тепла . С учетом знаков количества теплоты и работы равенство принимает вид:

Внутренняя энергия системы увеличивается , а значит, ее температура растет, несмотря на то, что газ отдает теплоту. Подобный процесс происходит в некоторых звездах: гравитационные силы при сжатии звезды совершают работу большую, чем излучаемое ей тепло, поэтому звезда разогревается, несмотря на то, что она излучает теплоту. Наконец, обратим внимание на размерность теплоемкости. В системе СИ ее размерностью, как видно из формулы, является