Билет 16

Определение температуры как физической величины основывается на понятии теплового равновесия.

Система находится в состоянии теплового равновесия, если переменные р, V, T, описывающие систему, одинаковы для всей системы и не меняются во времени.

Величина, которую мы называем температурой, характеризует состояние теплового равновесия системы тел:

Все тела, находящиеся друг с другом в тепловом равновесии, имеют одну и ту же температуру (Максвелловское определение температуры).

Температура является единственным термодинамическим параметром, принимающим одно и то же значение во всех частях равновесной системы.

Из опыта известно, что средняя кинетическая энергия газа не зависит от сорта газа и определяется только его температурой. Следовательно, с точки зрения молекулярно-кинетической теории температура – это величина, характеризующая среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул идеального газа

В настоящее время используют две температурные шкалы:

• термодинамическая шкала (шкала Кельвина);

• международная практическая температурная шкала (шкала Цельсия).

Обе шкалы можно градуировать и в градусах Цельсия, и в кельвинах. Соотношение между температурами по любой из этих шкал

T = t + 273,15

Где T – абсолютная температура в Кельвинах, t – температура в градусах Цельсия

Размер градуса Кельвина и Цельсия один и тот же.

В термодинамической температурной шкале, или абсолютной, в качестве одной из фиксированных точек взята температура

T₀ = 0 К = - 273,15 ºС,

Названная абсолютным нулем.(температура кельвен)

Абсолютный нуль – такая температура, при которой в веществе полностью отсутствует тепловое движение молекул.

Билет 17

Второе начало термодинамики — физический принцип, накладывающий ограничение на направление процессов передачи тепла между телами.Второе начало термодинамики гласит, что невозможен самопроизвольный переход тепла от тела, менее нагретого, к телу, более нагретому.Второе начало термодинамики запрещает так называемые вечные двигатели второго рода, показывая что коэффициент полезного действия не может равняться единице, поскольку для кругового процесса температура холодильника не должна равняться 0.Второе начало термодинамики является постулатом, не доказываемым в рамках термодинамики. Оно было создано на основе обобщения опытных фактов и получило многочисленные экспериментальные подтверждения.

Существуют несколько эквивалентных формулировок второго начала термодинамики:

Постулат Клаузиуса: «Невозможен процесс, единственным результатом которого являлась бы передача тепла от более холодного тела к более горячему»[1] (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).

Большая часть двигателей, используемых людьми, — это тепловые двигатели. Устройства, превращающие энергию топлива в механическую энергию, называются тепловыми двигателями. Любой тепловой двигатель (паровые и газовые турбины, двигатели внутреннего сгорания) состоит из трех основных элементов: рабочего тела (это газ), которое совершает работу в двигателе; нагревателя, от которого рабочее тело получает энергию, часть которой затем идет на совершение работы; холодильника, которым является атмосфера или специальные устройства