Билет №9 - Термодинамические параметры. Температура и её измерение. Тепловое равновесие.

Величины, характеризующие состояние макроскопических тел без учёта молекулярного строения тел макроскопическими (термодинамическими) параметрами. К ним относятся V, t, p и другие. Состояние, при котором все термодинамические параметры остаются сколько угодно долго неизменными. Любое макроскопическое тело или группа тел при неизменных внешних условиях самопроизвольно переходит в состояние теплового равновесия. Состояние теплового равновесия характеризуется температурой: все тела системы имеют одну и ту же температуру. При одинаковых температурах теплообмена не происходит. Разность температур указывает на направление теплообмена. Также температура показывает степень нагретости тела. Для измерения температуры пользуются термометром. Они бывают: а) жидкостные (основаны на тепловом расширении). б) газовые (основаны на изменении давления). в) термосопротивление (измерение силы тока в связи с изменением сопротивления проводника). г) металлический (основан на тепловом расширении двух различных металлических пластин). Жидкостные термометры дают погрешность при измерении температуры из-за того, что различные жидкости расширяются по разному. В отличии от них газы расширяются одинаково при нагревании и меняют своё давление и погрешности не происходит.

Билет №11 - Уравнение состояния идеального газа.

На основе зависимости давления газа от концентрации молекул и температуры p=nkT можно получить уравнение, связывающее все три макроскопических параметра p, V и T, характеризующее состояние данной массы достаточно разряженного газа. Это уравнение называется уравнением состояния идеального газа. Подставим в уравнение p=nkT формулу концентрации газа n==. Получим pV=kNaT. Произведение постоянной Больцмана на число Авогадро называется универсальной (молярной) газовой постоянной. R=1,38*10*6,02*10моль=8,31. Подставим R в уравнение и получим pV=RT. Полученное уравнение называется уравнением Менделеева-Клапейрона. Из этого уравнения можно получить связь между p, V и T идеального газа в любых двух состояниях. =R, =R. Для газа данной массы правые части этих уравнений равны, а значит равны и любые части, значит ==const (уравнение Клапейрона). Уравнение состояния позволяет определить один из макроскопических параметров по двум другим, узнать, какие процессы протекают в системе.

Билет №12 - Газовые законы.

С помощью уравнения Клапейрона можно исследовать процессы, в которых масса газа и один из трёх макроскопических параметров постоянны. Количественные зависимости между двумя параметрами газа при фиксированном значении третьего параметра называют газовыми законами. Процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров называют изопроцессами. Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при неизменной температуре называют изотермическим. pV=const при T=const - закон Бойля-Мариотта. Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при неизменном давлении называют изобарным. =const при p=const - закон Гей-Люссака. График - изобара. Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при неизменном объёме называют изохорным. =const при V=const - закон Шарля. График - изохора.

Билет №13 - Внутренняя энергия.

Кроме механической энергии все макроскопические тела обладают ещё и внутренней энергией. Внутренняя энергия макроскопического тела равна сумме кинетических энергий беспорядочного движения всех молекул (или атомов) относительно центра масс тела и потенциальных энергий взаимодействия всех молекул друг с другом (но не с молекулами других тел). Внутренняя энергия идеального газа определяется кинетической энергией движущихся частиц, так как Еп=0. Е= одного атома, число атомов N=. U=. Na*k=R (универсальная газовая постоянная). U=. U=. Внутренняя энергия идеального одноатомного газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре U~T, массе U~m, и обратно пропорциональна молярной массе U~. Внутренняя энергия макроскопических тел определяется однозначно параметрами, характеризующими состояние этих тел: T и V.

Билет №14 - Работа, необходимая для изменения состояния газа.

При совершении работы газом или над газом его внутренняя энергия изменяется, так как происходит сжатие и при упругих соударениях молекул газа с движущимся поршнем, изменяется их кинетическая энергия и изменяется состояние газа. 1)h=h-h=-( h-h). 2)h= h-h. F`=F - третий закон Ньютона. A=F*S*cos. A - работа над газом, A`- работа газа. A`=F`*h=pS ( h-h)=p*V. 1) Если работа совершается над газом, то h<0, V<0, значит A`<0, A>0. 2) Если работу совершает газ, то h>0, V>0, значит A`>0, A<0. Работа газа A` на графике зависимости давления газа от объёма равна площади фигуры ABCD.