Выберите правильный ответ на поставленный вопрос

1.Термодинамика	2.Равновесное состояние термодинамической системы – это состояние при котором…
1. …основана на ряде экспериментально установленных законов и не рассматривает внутреннего строения вещества. 2. …исследует внутренние свойства вещества путем решения уравнений движения всех молекул, входящих в ансамбль. 3. … рассматривает молекулы как не взаимодействующие частицы. 4. … исследует внутренние свойства вещества как суммарный эффект действия всех молекул, входящих в ансамбль. 5. … исследует внутренние свойства вещества на основе допущения, что взаимодействие между молекулами описывается законом Кулона и законом всемирного тяготения.	1. …все термодинамические параметры системы соответствуют нормальным условиям. 2. …все термодинамические параметры системы могут заметно меняться даже при неизменных внешних условиях. 3. …все термодинамические параметры системы имеют постоянное значение даже при изменении внешних условий. 4. …лишь часть термодинамических параметров системы имеет постоянное значение, не изменяющееся при неизменных внешних условиях. 5. …все термодинамические параметры системы имеют постоянное значение, не изменяющееся при неизменных внешних условиях.
3.В какой строке представлены: уравнения адиабаты, изотермы, Клапейрона- Менделеева?	4.В какой строке представлены: функция распределения Максвелла, уравнения адиабаты, уравнения изотермы?
1. PV = const, P = nkT, PV^g = const 2. PV^g = const, PV = const, PV = 3. PV^g = const, P1 T2 = P2 T1, 4. P = nkT, V1 T2 = V2 T1, PV = 5. PV^g = const, PV = const, P = nkT	1. , PV^g = const, PV = const 2. , PV = const, V1 T2 = V2 T1 3. , V1 T2 = V2 T1, PV^g = const 4. , PV^g = const, V1 T2 = V2 T1 5. , PV^g = const, V1 T2 = V2 T1
5.Адиабатическим процессом называется процесс.	6.Внутренняя энергия термодинамической системы включает только…
1.…протекающий при постоянном давлении без теплообмена с окружающей средой. 2.…при котором газ не совершает работы. 3.…при котором газ может только отдавать теплоту. 4.…при котором нет теплообмена с окружающей средой. 5.… при котором газ может только принимать теплоту.	1.…кинетическую энергию хаотического движения молекул. 2.…потенциальную энергию взаимодействия молекул. 3.…кинетическую энергию вращательного движения молекул и потенциальную энергию взаимодействия молекул. 4.…кинетическую энергию поступательного движения молекул и потенциальную энергию взаимодействия молекул. 5.…кинетическую энергию хаотического движения молекул и потенциальную энергию взаимодействия молекул.
7.Внутренняя энергия термодинамической системы – это…	8.Внутренняя энергия газа при комнатной температуре 66МДж, причем на долю вращательного движения приходится 33МДж. Выберите возможный тип этого газа.
1. …энергия системы в поле внешних сил. 2. …ее полная энергия за вычетом кинетической энергии системы как целой. 3. …ее полная энергия за вычетом ее потенциальной энергии в поле внешних сил. 4. … ее полная энергия за вычетом кинетической энергии системы как целой и потенциальной энергии в поле внешних сил. 5. …ее полная энергия, включающая кинетическую энергию системы как целой и потенциальную энергию в поле внешних сил.	1. 1. 2. 2. 3. 2 или 3 4. 3 или 4 5. 1 или 4 1 3     2 4
9.В чем измеряется теплота в системе СИ?	10. В трех сосудах находится Не, азот N2 и метан СН4. Число молекул во всех сосудах одинаково и одинакова температура всех газов. Как соотносятся внутренние энергии U этих газов?
Дж. Кл Па Н К	UНе = UN2 = UСН4 UНе > UN2 > UСН4 UНе < UN2 < UСН4 UN2 < UНе < UСН4 UN2 > UНе > UСН4

Работа газа. Круговой процесс. КПД кругового процесса
Работа газа при изменении объема

При изобарном процессе газ с силой F двигает поршень на расстояние (рисунок 17). Тогда работа, совершаемая газом: ,

где – изменение объема, - площадь сечения цилиндра.

Рисунок 17. Работа газа при давлении =

 

Работа расширения газа при изобарном процессе равна произведению давления газа на изменение его объема. Эта работа положительна при расширении газа, поскольку сила давления и перемещение поршня направлены одинаково. Если же газ сжимается, то работа силы, с которой газ действует на поршень, отрицательна.

Работа газа численно равна площади заштрихованного прямоугольника, изображенного на графике (рисунок 17).

При изобарном процессе . Применяя уравнение Клапейрона - Менделеева для каждого из состояний идеального газа при Т и Т , можно записать, что работа газа: , где - количество молей газа.

Выражение для внутренней энергии одноатомного идеального газа: , тогда: .
Количество подведенного тепла:

+ =

 

При любом числе атомов в молекуле: , а , где – число степеней свободы молекулы. - коэффициент Пуассона

Работа, совершаемая газом в адиабатном процессе: = gС_VDТ, или

Работа газа при адиабатном расширении меньше, чем при изотермическом расширении, т.к. при адиабатном процессе происходит охлаждение газа.

Если процесс не изобарный, то можно взять малые изменения объема , на которых процесс можно считать изобарным. Сумма элементарных работ дает полную работу расширяющегося газа (рисунок 18).

 

Процессы изменения состояния газа, в результате которых газ возвращается в исходное состояние, называются круговыми или циклическими (рисунок 19).

На диаграмме цикл изображается замкнутой кривой ВСДЕВ. Цикл можно разбить на процесс расширени я газа ВСД и процесс сжатия газа ДЕВ. Работа расширения - положительная, а работа сжатия - отрицательная. Следовательно, работа, совершаемая газом за цикл, определяется площадью, охватываемой замкнутой кривой ВСДЕВ.

Если за цикл совершается положительная работа А > 0 (цикл протекает по часовой стрелке), то цикл называется прямым. Если за цикл совершается отрицательная работа А < 0 (цикл протекает против часовой стрелки), то цикл называется обратным.

Прямой цикл используется в тепловых двигателях, совершающих работу за счет получения теплоты извне. Обратный цикл используется в холодильных машинах, в которых за счет работы внешних сил теплота переносится к телу с более высокой температурой. Термодинамический процесс называется обратимым, если он может происходить как в прямом, так и в обратном направлении.

В результате кругового процесса система возвращается в исходное состояние и полное изменение внутренней энергии газа равно нулю.

Поэтому первое начало термодинамики для кругового процесса:

, т.е. работа, совершаемая за цикл, равна количеству полученной извне теплоты. Этим соотношением запрещается вечный двигатель первого рода.

Термодинамический КПД для кругового процесса: , где

- количество теплоты, полученное системой;

- количество теплоты, отданное системой.

Контрольные вопросы:

1. Расскажите о работе совершаемой газом при постоянном давлении.

2. Как вычислить работу газа при изменяющемся давлении?

3. Что такое круговой процесс? Как вычислить работу газа при круговом процессе?

4. Как вычислить КПД кругового процесса?

5. Что такое обратимый термодинамический процесс?