3.Что такое свойство? Экстенсивные и интенсивные свойства. Примеры

Если в термодинамической системе определенное свойство системы не будет изменяться во времени, т. е. оно будет одинаковым во всех точках объема, то такие процессы – равновесные.

В неравновесных процессах свойство системы будет изменяться во времени без воздействия окружающей среды.

Экстенсивное свойство системы прямо пропорционально массе системы и обладает аддитивностью (можно складывать): V, H, Uвн, S, G, F.

Интенсивное свойство системы не зависит от массы системы и не обладает свойством аддитивности: Q, A, T, P.

4.Нулевой закон термодинамики Нулевой закон термодинамики (закон транзитивности теплового равновесия). Если системы А и В находятся в тепловом равновесии и системы В и С находятся в тепловом равновесии, то системы А и С также находятся в тепловом равновесии между собой:

А ~ В, В ~ С → А ~ С

Этот эмпирический закон называется нулевым законом термодинамики.

5.Теплота, работа, внутренняя энергия (дать определения)

ТЕПЛОТА, кинетическая часть внутренней энергии вещества, определяемая интенсивным хаотическим движением молекул и атомов, из которых это вещество состоит. Мерой интенсивности движения молекул является температура. Количество теплоты, которым обладает тело при данной температуре, зависит от его массы; например, при одной и той же температуре в большой чашке с водой заключается больше теплоты, чем в маленькой, а в ведре с холодной водой его может быть больше, чем в чашке с горячей водой (хотя температура воды в ведре и ниже).

РАБОТА - – это изменение внутренней энергии системы, связанное с изменением ее объема и расположения ее частей относительно друг друга. Например, ударяя по куску свинца молотком, сгибая и разгибая проволоку или сжимая находящийся под поршнем в цилиндре газ, мы каждый раз совершаем над системой работу и тем самым изменяем ее внутреннюю энергию. Мерой изменения внутренней энергии при этом является величина совершенной работы. Работа газа положительна при расширении газа и отрицательна при его сжатии. На p–V-диаграмме работа газа численно совпадает (по модулю) с площадью фигуры под графиком зависимости давления от объема.

ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ (u)

– энергия физической системы, зависящая от ее внутреннего состояния. Внутренняя энергия включает кинетическую энергию хаотического (теплового) движения микрочастиц системы (молекул, атомов и т. д.) и потенциальную энергию взаимодействия этих частиц друг с другом. Внутренняя энергия однородных газов и жидкостей зависит от их температуры и объема

6.Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики

Итак, первый закон термодинамики утверждает:

Любое физическое тело имеет внутреннюю энергию U, которую можно увеличить двумя способами — подводя к телу теплоту Q или производя над ним работу А: DU=Q+A.

Справедливо и обратное утверждение: если система производит работу А мят теряет теплоту Q, то её внутренняя энергия уменьшается на величину А или Q. Для закрытой системы это единственно возможные способы из­менения её внутренней энергии.

Внутренняя энергия считается положительной (DU> 0), когда система получает энергию, и отрицательной (DU<0), когда теряет. То же относится к Q и А: если теплота поступает в систему или работа совершается над системой, то они положительны, если наоборот — отрицательны.

Внутренняя энергия является свойством системы и зависит только от её состояния (иными словами, это функция состояния системы). Хотя невозможно определить абсолютное значение внутренней энергии, для термодинамики важно знать её изменение DU в конкретном процессе.

Величина A обозначает любой вид работы; в химической термодинамике чаще всего рассматривается работа расширения, направленная против внешнего атмосферного давления р. И если изменение объёма системы при расширении DV=V2-V1 то работа расширения A=-pDV(знак «минус» означает, что при совершении работы система теряет энергию).

Теплота и работа, в отличие от внутренней энергии, не являются свойствами системы, они характеризуют только процесс передачи энергии. Передача теплоты или совершение работы осуществляются при взаимодействии системы с окружающей средой. При этом работа является количественной мерой передачи упорядоченного движения, а теплота — неупорядоченного, хаотического движения молекул. До начала процесса или после его завершения нельзя говорить о том, что в системе содержится теплота или работа.