Задача:

Так поршень проводит тепло и его медленно перемещают, то так же медленно, обе его стороны медленно получают возрастание температуры. Элементарная работа равна = работа при сжатии - работа при расширении, т.е.:

Где p₁ и p₂ – давления в любой момент газа на расширении и стороне сжатия соответственно. Из газового закона: для каждой секции (x - смещение поршня к секции 2)

Таким образом: 

Также, из первого закона термодинамики: Так работа, совершенная газом =

Когда левый конец - n через некоторое время достигнет правого конца:

Проинтегрируем:     Следовательно

Билет №26.

Поверхностное натяжение. Давление под изогнутой поверхностью.

«Стремление» уменьшить свою поверхность проявляется в возникновении сил поверхностного натяжения, касательной к поверхности. Наличие поверхностного натяжения эффективно демонстрируется с помощью мыльных пленок. Для этого берут пров. П обр. каркас с подвешенным перемещаемым цилиндром l. Замкнутый по контуру затягивает пленку, которая сразу же, стремясь уменьшить свою поверхность, начинает поднимать перемышечку. Чтобы этому воспрепятствовать приложим силу F.

Обозначим силу f – единичным поверхностным натяжением, приходящимся на единичный цилиндр контура через α: , Н/м, – поверхностное натяжение. A=2αldx.

Давление под изогнутой поверхностью. Рассмотрим простейший случай, когда поверхность жидкости сферическая. (рис.) Выделим мысленно на этой поверхности с радиусом кривизны R небольшой кружок радиуса r<<R. Этот участок поверхности растяг. силы поверхностного натяжения, направленные почти радиально (в форме зонтика) Благодаря Этим силам в жидкости возникает дополнительное давление ∆p=f_ед=2πr/πr² или ∆p=2r/R, f_ед=2r/R

Задачи нет!

Билет №27.

Энтропия. Статистическое толкование энтропии.

Энтропия является мерой неупорядоченности системы.

Понятие энтропии введено в 1865г. Р.Клаузиусом. Для выяснения физического содержания этого понятия рассматривают отношение теплоты Q, полученной телом в изотермическом процессе, к температуре T теплоотдающего тела, называемое приведенным количеством теплоты. приведенное кол-во телоты, сообщаемое телу на бесконечно малом участке процесса, равно dQ/T. Строгий теоретический анализ показывает, что приведенное кол-во теплоты, сообщаемое телу в любом обратимом круговом процессе, равно нулю:

Из равенства интеграла, взятого по замкнутому контуру, следует, что подынтегральное выражение dQ/T есть полный дифференциал некоторой функции, которая определяется только состоянием системы и не зависит от пути, каким система пришла в это состояние. Таким образом,

Функция состояния, дифференциалом которой является dQ/T, называется энтропией и обозначается S. Для обратимых процессов изменение энтропии DS=0. Энтропия системы, совершающей необратимый циккл, возрастает: DS>0 Статистическое толкование энтропии. Рост энтропии в изолированной системе означает движение системы в направлении наиболее вероятного, т.е. равновесного состояния. В изолированной системе хаос предпочтительнее нежели упорядоченность.

В принципе возможна и флуктуация в этом процессе, когда за определенный отрезок времени система двигается в направлении менее вероятного макросостояния. В этом случае энтропия убывает или остается постоянной.

Таким образом, закон не убывания энтропии в изолированной системе не содержит в себе запрета убывания энтропии. Закон: В процессах изолированной системы энтропия не убывает.