Kontrolnye_voprosy

Контрольные вопросы

1. Какой газ называют идеальным?

Газ, молекулы которого представляют собой материальные точки, упруго взаимодействующие между собой только при столкновениях.

2. Дайте определение степеней свободы молекул газа (поступательных, вращательных и колебательных). Как рассчитываются полные степени свободы молекул газа и чему они равны при невысоких температурах для одноатомного, двухатомного и многоатомного газов?

В механике введилось понятие числа степеней свободы: это число независимых переменных (координат), которые полностью определяют положение системы в пространстве. В некоторых задачах молекулу одноатомного газа рассматривают как материальную точку, которой задают три степени свободы поступательного движения. При этом не учитывается энергия вращательного движения.

В механике молекула двухатомного газа в первом приближении считается совокупностью двух материальных точек, которые жестко связанны недеформируемой связью. Данная система кроме трех степеней свободы поступательного движения имеет еще две степени свободы вращательного движения. Вращение вокруг третьей оси, проходящей через оба атома, лишено смысла. Значит, у двухатомного газа пять степеней свободы (i = 5). У трехатомной и многоатомной нелинейной молекулы шесть степеней свободы: три поступательных и три вращательных. Естественно считать, что жесткой связи между атомами не существует.

3. Что такое состояние вещества?

Состояние вещества (лат. aggrego 'присоединяю') — состояние одного и того же вещества в определённом интервале температур и давлений, характеризующееся определёнными, неизменными в пределах указанных интервалов, свойствами.

4. Какие процессы называют политропными?

Политропный процесс, политропический процесс — термодинамический процесс, во время которого удельная теплоёмкость газа остаётся неизменной.

5. Сформулируйте первое начало термодинамики.

Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе, то есть, оно зависит только от начального и конечного состояния системы и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход.

6. Дайте определение удельной и мольной теплоемкостей вещества.

Удельная теплоемкость вещества - это энергия, необходимая для того чтобы повысить температуру 1 единицы массы вещества на один градус.

Молярная теплоемкость - теплоемкость моля вещества

7. Дайте определение холодильного коэффициента. Как он вычисляется в цикле, изучаемом в данной работе?

Холодильная машина может отвести от охлаждаемого конца больше теплоты, чем затрачивается на организацию процесса.

Эффективность таких тепловых машин характеризуют холодильный коэффициент (для холодильных машин) или коэффициент трансформации (для тепловых насосов)

epsilon= Q/A,

где Q — тепло, отбираемое от холодного конца (в холодильных машинах) или передаваемое к горячему (в тепловых насосах); A — затрачиваемая на этот процесс работа (или электроэнергия).

8. Какие формулировки второго начала термодинамики вам известны?

Энтропия изолированной системы не может уменьшаться.

Постулат Клаузиуса: «Невозможен процесс, единственным результатом которого являлась бы передача тепла от более холодного тела к более горячему» (такой процесс называется процессом Клаузиуса).

Постулат Томсона (Кельвина): «Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара» (такой процесс называется процессом Томсона).

9. Дайте определение теплоёмкости системы. Может ли быть теплоёмкости системы отрицательной?

Теплоёмкость системы – это отношение количества теплоты, сообщённой системе в какой-либо процессе, к вызванному изменению температуры.

Теплоёмкость может быть отрицательна, если:

1. При получении тепла система охлаждается.

2. При отдаче тепла система разогревается.

10. В каких случаях изменение внутренней энергии система равна количеству теплоты, подведённому к системе?

Изменение внутренней энергии системы равно количеству теплоты в изохорном процессе при постоянном объёме(V=const)