Билет №1 Термодинамические системы. Релаксация и

Билет №1
1. Термодинамические системы. Релаксация и термодинамическое равновесие.
Равновесные состояния и равновесные процессы, обратимость.
Термодинамические
переменные. Термостат и изотермический процесс. PV-диаграммы, свойства изотерм,
изотермы идеального газа. Условная температура и уравнение состояния вещества.
 при r<a

2. Найти теплоемкость больцмановского газа в поле U ( r )  
r
U 0 ln при r>a

a

Билет №2
1. Адиабатический процесс. PV-диаграммы, свойства адиабат, совершенный газ.
Условная энтропия, калорическое уравнение состояние вещества. Абсолютная
температура и абсолютная энтропия. Эквивалентность PV- и TS-плоскостей. Уравнения
состояния и энтропия идеального газа.
2. Вычислить разность c p  cv для газа ван-дер-Ваальса.
Билет №3
1. Работа. Адиабатический и изотермический потенциалы. Внутренняя энергия,
Количество теплоты. Первое начало термодинамики. Теплоёмкость газа. Начало отсчёта
температуры.
2. Вычислить теплоемкость пара вдоль кривой его равновесия с жидкостью.
Билет №4
1. Статистический подход к описанию сложных систем. Статистические ансамбли.
Статистический вес макроскопического состояния системы. Статистическое определение
энтропии и температуры.
2. Вычислить изменение энтропии при смешении классического идеального газа,
находившегося до этого в двух сосудах при одинаковых температурах Т и давлниях P1 и
P2 .
Билет №5
1.
распределение. Условие теплового равновесия.
Вывод равенства dE=TdS-PdV.
Микроканоническое
2. Вычислить число столкновений со стенкой в 1 сек. частиц классического идеального газа.
Билет №6
1. Круговые процессы. Цикл Карно. КПД тепловых машин. Второе начало
термодинамики. Теорема Нернста, третье начало термодинамики.
2. Найти связь средних значений потенциальной и кинетической энергий классической
частицы в центральном поле U r  при температуре Т.
Билет №7
1. Термодинамические коэффициенты, соотношения между ними. Политропические
процессы.
2. Вычислить энергию газа во вращающемся вокруг продольной оси цилиндрическом сосуде.
Билет №8
1. Термодинамика газа Ван-дер-Ваальса. Охлаждение газа. Процессы Гей-Люссака и
Джоуля-Томсона. Энтальпия.
2. Найти теплоемкость N гармонических осцилляторов.
Билет №9
1. Термодинамические потенциалы. Внутренняя энергия, свободная энергия,
энтальпия, термодинамический потенциал Гиббса. Преобразование Лежандра.
2. Найти химический потенциал классического идеального газа.
Билет №10
1. Процессы выравнивания. Рост энтропиии. Экстремальные свойства
термодинамических потенциалов. Термодинамические неравенства.
2. Сколько молекул содержится в 1 мм3 кислорода при давлении 100 ат. и температуре 300
К, если считать кислород а) идеальным газом, б) газом ван-дер-Ваальса с
а  1.40 ат. м6 / кмоль2 , b  0.032 м3 / кмоль .
Билет №11
1. Термодинамика диэлектриков. Общее определение термодинамической силы.
Электрострикция и пьезоэлектрический эффект.
2. Найти кривую равновесия пар – жидкость вдали от критической точки.
Билет №12
1. Термодинамика магнетиков. Общее определение термодинамической силы.
Магнитострикция и пьезомагнитный
эффект.
2. Найти работу производимую над газом при адиабатическом сжатии.
Билет №13
1. Системы с переменным количеством частиц. Химический потенциал. Равновесие
фаз. Фазовые переходы первого рода.
2 . Газ находится в объёме V, в малой части которого V1 имеется „потенциальная яма" глубины
U 0 . Найти теплоёмкость газа.
Билет №14
1.
2.
Многокомпонентные системы. Правило фаз.
В цилиндре, закрытом поршнем с поперечным сечением S, находится
идеальный газ. Внешнее давление постоянно и равно P0. Внешняя сила
изотермически поднимает поршень от высоты h1 до высоты h2. Найти
работу внешней силы.
Билет №15
1. Химическое равновесие. Закон действующих масс.
2.
В цилиндре, закрытом поршнем с поперечным сечением S, находится совершенный газ.
Внешнее давление постоянно и равно P0. Внешняя сила адиабатически поднимает
поршень от высоты h1 до высоты h2. Найти работу внешней силы.
Билет №16
1. Каноническое распределение Гиббса. Распределение по энергиям для тела в
термостате. Статистическая сумма и свободная энергия. Вывод равенства dF=-SdT-PdV
из канонического распределения.
2. Вычислить разность c p  cv для газа ван-дер-Ваальса.
Билет №17
1. Химический потенциал. Большое каноническое распределение. Ω -потенциал.
2. Вычислить разность c p  cv для газа ван-дер-Ваальса.
Билет №18
1. Химическое равновесие. Теплота реакции.
2.
В цилиндре, закрытом поршнем с поперечным сечением S, находится совершенный газ.
Внешнее давление постоянно и равно P0. Внешняя сила адиабатически поднимает поршень
от высоты h1 lдо высоты h2. Найти работу внешней силы.
Билет №19
1. Ионизация атомов. Температура ионизации.
2. В цилиндре, закрытом поршнем с поперечным сечением S, находится идеальный газ.
Внешнее давление постоянно и равно P0. Внешняя сила изотермически поднимает
поршень от высоты h1 до высоты h2. Найти работу внешней силы.
Билет №20
1. Диссоциация двухатомных молекул.
2. . Газ находится в объёме V, в малой части которого V1 имеется „потенциальная яма"
глубины
U 0 . Найти теплоёмкость газа.
Билет №21
1. Термодинамические системы. Релаксация и термодинамическое равновесие.
Равновесные состояния и равновесные процессы, обратимость.
Термодинамические
переменные. Термостат и изотермический процесс. PV-диаграммы, свойства изотерм,
изотермы идеального газа. Условная температура и уравнение состояния вещества.
2. Найти работу производимую над газом при адиабатическом сжатии.
Билет №22
1. Адиабатический процесс. PV-диаграммы, свойства адиабат, совершенный газ.
Условная энтропия, калорическое уравнение состояние вещества. Абсолютная
температура и абсолютная энтропия. Эквивалентность PV- и TS-плоскостей. Уравнения
состояния и энтропия идеального газа.
2. Найти кривую равновесия пар – жидкость вдали от критической точки.
Билет №23
1. Работа. Адиабатический и изотермический потенциалы. Внутренняя энергия,
Количество теплоты. Первое начало термодинамики. Теплоёмкость газа. Начало отсчёта
температуры.
2. Сколько молекул содержится в 1 мм3 кислорода при давлении 100 ат. и температуре 300
К, если считать кислород а) идеальным газом, б) газом ван-дер-Ваальса с
а  1.40 ат. м6 / кмоль2 , b  0.032 м3 / кмоль .
Билет №24
1. Статистический подход к описанию сложных систем. Статистические ансамбли.
Статистический вес макроскопического состояния системы. Статистическое определение
энтропии и температуры.
2. Найти химический потенциал классического идеального газа.
1.
Билет №25
Микроканоническое распределение. Условие теплового равновесия.
Вывод равенства dE=TdS-PdV.
2. Найти теплоемкость N гармонических осцилляторов.
Билет №26
1. Круговые процессы. Цикл Карно. КПД тепловых машин. Второе начало
термодинамики. Теорема Нернста, третье начало термодинамики.
2. Вычислить энергию газа во вращающемся вокруг продольной оси цилиндрическом сосуде.
Билет №27
1. Термодинамические коэффициенты, соотношения между ними. Политропические
процессы.
2. Найти связь средних значений потенциальной и кинетической энергий классической
частицы в центральном поле U r  при температуре Т.
Билет №28
1. Термодинамика газа Ван-дер-Ваальса. Охлаждение газа. Процессы Гей-Люссака и
Джоуля-Томсона. Энтальпия.
2. Вычислить число столкновений со стенкой в 1 сек. частиц классического идеального газа.
Билет №29
1. Классический газ с внутренними степенями свободы. Вклад в теплоёмкость колебательных
и вращательных степеней свободы двухатомных молекул.
2. Вычислить изменение энтропии при смешении классического идеального газа,
находившегося до этого в двух сосудах при одинаковых температурах Т и давлниях P1 и
P2 .
Билет №30
1. Термодинамические потенциалы. Внутренняя энергия, свободная энергия,
энтальпия, термодинамический потенциал Гиббса. Преобразование Лежандра.
2. Вычислить теплоемкость пара вдоль кривой его равновесия с жидкостью.
Билет №31
1. Процессы выравнивания. Рост энтропиии. Экстремальные свойства
термодинамических потенциалов. Термодинамические неравенства.
 при r<a

2. Найти теплоемкость больцмановского газа в поле U ( r )  
r
U 0 ln при r>a

a

Билет №32
1. Термодинамика диэлектриков. Общее определение термодинамической силы.
Электрострикция и пьезоэлектрический эффект.
2. Найти вклад вращательных степеней свободы молекулы в теплоёмкость классического
газа.
Билет №33
1. Термодинамика магнетиков. Общее определение термодинамической силы.
Магнитострикция и пьезомагнитный
эффект.
2. Найти вклад колебательных степеней свободы молекулы в теплоёмкость классического
газа.
Билет №34
1. Системы с переменным количеством частиц. Химический потенциал. Равновесие
фаз. Фазовые переходы первого рода.
2. Вычислить теплоёмкость классического газа во вращающемся вокруг продольной оси
цилиндрическом сосуде.
Билет №35
1. Многокомпонентные системы. Правило фаз.
2. Вычислить разность c p  cv для газа ван-дер-Ваальса.
Билет №36
1. Химическое равновесие. Закон действующих масс.
 при r<a

2. Найти теплоемкость больцмановского газа в поле U ( r )  
r
U 0 ln при r>a

a

Билет №37
1. Каноническое распределение Гиббса. Распределение по энергиям для тела в
термостате. Статистическая сумма и свободная энергия. Вывод равенства dF=-SdT-PdV
из канонического распределения.
2. Вычислить теплоемкость пара вдоль кривой его равновесия с жидкостью.
Билет №38
1. Химический потенциал. Большое каноническое распределение. Ω -потенциал.
2. Вычислить изменение энтропии при смешении классического идеального газа,
находившегося до этого в двух сосудах при одинаковых температурах Т и давлниях P1 и
P2 .
Билет №39
Химическое равновесие. Теплота реакции.
1.
2. Вычислить число столкновений со стенкой в 1 сек. частиц классического идеального газа.
Билет №40
Ионизация атомов. Температура ионизации.
1.
2. Найти связь средних значений потенциальной и кинетической энергий классической
частицы в центральном поле U r  при температуре Т.
Билет №41
1. Диссоциация двухатомных молекул.
2.
Найти теплоемкость N гармонических осцилляторов.