1. Что изучает термодинамика? 2. Охарактеризуйте четыре начала термодинамики. 3. Что называют термодинамической системой? Какими они могут быть? 4. Что называется окружающей…
1. Что изучает термодинамика? 2. Охарактеризуйте четыре начала термодинамики. 3. Что называют термодинамической системой? Какими они могут быть? 4. Что называется окружающей средой и какие требования к ней предъявляются? 5. Какое состояние термодинамической системы называется термодинамическим равновесием? 6. Какими параметрами описывается состояние термодинамической системы? 7. Какие вы знаете температурные шкалы, для чего они используются в чём отличие? 8. Запишите формулы перевода температуры из одной шкалы в другую. 9. Объясните понятие: абсолютное давление. 10. Что такое термодинамический процесс? 11. Дайте определение следующим терминам: рабочее тело, реальный газ, идеальный газ. 12. Запишите и объясните уравнение состояния идеального газа. Запишите единицы измерения величин входящего в него. 13. Что представляет собой газовая постоянная, от чего она зависит, чему равна и в чём её физической смысл? 14. Запишите уравнение Менделеева-Клапейтрона, для произвольной массы газа, для 1 кмоль газа. Объясните величины входящие в него и запишите их единицы измерения. 15. Объясните что такое смесь и запишите закон Дальтона для смесей. 16. Дайте определение следующим терминам: массовая доля, парциальный объём, объёмная доля. 17. Перечислите виды тепловых процессов, какими законами они отписываются? Графики изопроцессов.
Термодинамика изучает взаимодействие между тепловой и механической энергией, а также свойства вещества при изменении температуры, давления и объема.
Четыре начала термодинамики:
- Нулевое начало: существует абсолютно теплопроводящее тело.
- Первое начало: закон сохранения энергии для термодинамических систем.
- Второе начало: законы термодинамики запрещают определенные процессы.
- Третье начало: невозможность достижения абсолютного нуля абсолютной термодинамики.
Термодинамическая система - часть вселенной, с которой идет взаимодействие. Она может быть открытой, закрытой или изолированной в зависимости от обмена веществом и энергией с окружающей средой.
Окружающая среда - внешние условия, которые взаимодействуют с термодинамической системой. Она должна обеспечить теплообмен и механическую работу с системой.
Термодинамическое равновесие - состояние системы, когда все интенсивные параметры (температура, давление) остаются постоянными во времени и в пространстве.
Состояние термодинамической системы описывается температурой, давлением и объемом.
Некоторые температурные шкалы: Цельсия, Кельвина, Фаренгейта; они используются для измерения температуры и отличаются нулевыми точками и шкалами преобразования.
Формулы перевода температуры:
- из Цельсия в Кельвина: \( K = C + 273.15 \)
- из Фаренгейта в Цельсия: \( C = (F - 32) \times \frac{5}{9} \)
Абсолютное давление - давление, измеряемое относительно абсолютного нуля давления, то есть относительно абсолютного вакуума.
Термодинамический процесс - изменение состояния термодинамической системы, связанное с тепловым и механическим воздействием.
- Рабочее тело: система, подвергаемая изменениям в ходе термодинамического процесса.
- Реальный газ: газ, отличающийся от идеального газа по поведению.
- Идеальный газ: газ, подчиняющийся уравнению состояния \( PV = nRT \).
- Уравнение состояния идеального газа: \( PV = nRT \)
- где \( P \) - давление, \( V \) - объем, \( n \) - количество вещества, \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура.
- Единицы измерения: давление в Паскалях, объем в метрах кубических, количество вещества в молях, температура в Кельвинах.
Газовая постоянная - универсальная константа для всех идеальных газов, зависящая от количества вещества \( n \) и универсальной газовой постоянной \( R \). Физический смысл - характеризует свойства газа при изменении температуры и давления.
Уравнение Менделеева-Клапейрона для \( 1 \) кмоль газа: \( PV = RT \)
- \( P \) - давление, \( V \) - объем, \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура.
- Единицы: давление в Паскалях, объем в метрах кубических, температура в Кельвинах.
Смесь - система из нескольких веществ, объединенных на уровне молекул или атомов. Закон Дальтона - суммарное давление смеси газов равно сумме парциальных давлений каждого газа.
- Массовая доля: отношение массы компонента к общей массе смеси.
- Парциальный объем: объем, занимаемый одним газом в смеси.
- Объемная доля: объем газа относительно общего объема смеси.
- Виды тепловых процессов и законы:
- Изобарный, изохорный, изотермический, адиабатический.
- Законы: закон Бойля-Мариотта, закон Шарля, закон Гей-Люссака, первый и второй законы термодинамики.
- Графики изопроцессов: изобара, изохора, изотерма, адиабата.
