БИЛЕТЫ РК ПИШЕМ СЮДААА БИЛЕТ 1 1) Второй закон термодинамики: формулировки, физический смысл, аналитическое выражение: Невозможно осуществить цикл в результате только подвода теплоты к рабочему телу или только отвода теплоты от него. Формулировки второго закона термодинамики: а) для машин-двигателей: невозможно обеспечить работу периодически (циклично) действующего двигателя в системе с одним источником теплоты или в системе, где у нескольких источников отсутствует конечный перепад температур: или иначе: периодически (циклично) действующий двигатель не может работать только охлаждая окружающие его тела; б) для машин-орудий: передача теплоты от тел менее нагретых к телам более нагретым может быть осуществлена только при затрате энергии (работа цикла отрицательна). Формулировка второго закона : вечный двигатель (perpetuum mobile) второго рода Невозможен. dS = dQ/T 2) Прямым циклом называется круговой процесс, в котором тело совершает положительную работу за цикл. (обход по часовой на VP) Обратным циклом называется круговой процесс, в котором тело совершает отрицательную работу за цикл. ( обход против часовой на VP) 3) Энтропия и вероятность состояния. БИЛЕТ 2 1) Термический кпд (определение, формулы и физический смысл) 2) Теорема Карно. КПД цикла Карно не зависит от природы рабочего тела и конструкции теплового двигателя и является функцией температур нагревателя и холодильника. 3) Дифференциальное уравнение термодинамики. БИЛЕТ 3 1) Прямой цикл. Характеристики эффективности. Прямым циклом называется круговой процесс, в котором тело совершает положительную работу за цикл. (обход по часовой на VP) 2) Влияние показателя политропы на характер протекания политропного процесса на «V-P» диаграмме. Изохорный процесс n = infty Изобарный процесс n = 0 Изотермический процесс n = 1 Адиабатный процесс n = гамма 3) Политропный процесс (графики в VP и ST-координатах, формулы для расчета работы, теплоты, показателя политропы). Билет 4 1. Физический смысл энтропии. Изменение энтропии ТС при равновесных и неравновесных процессах. 2. Второй закон термодинамики. (Принцип возрастания энтропии). Формулировка второго закона : вечный двигатель (perpetuum mobile) второго рода невозможен. dS = dQ/T Энтропия замкнутой изолированной системы не может уменьшаться. Поскольку все реальные процессы необратимы, то в случае их прохождения в изолированной системе ее энтропия всегда будет увеличиваться. 3.Гомогенные системы. Билет 5 1. Политропный процесс ( графики в VP и ST-координатах, формулы для расчета работы, теплоты, показателя политропы). 2. Средняя теплоемкость. 3. Термодинамическая поверхность. Билет 6 1. Цикл Карно: определение, его свойство. 2. Связь между теплоемкостями газа при постоянном объеме и постоянном давлении. 3. Техническая работа (определение, пример\график в VPкоординатах). Билет №7 1. Формула Майера в частных производных. 2. Адиабатный процесс (графики в VP и ST-координатах, формулы для расчета работы, теплоты, показателя адиабаты). 3. Основное уравнение состояния Билет №8 1. Связь отношений P и T в политропном процессе. 2. Прямой цикл (пример в VP и ST-координатах, знаки работы и теплоты). 3. Сложная система. Билет № 9 1. Уравнение первого закона термодинамики для открытой системы. Связь отношений V и P в политропном процессе. 2. 3. Термодеформационная (простая) система. Билет 10 1. Связь отношений V и P в адиабатном процессе. 2. Термодинамические параметры и параметры состояния (определение, примеры и основные формулы) 3. Энтропия информации. Билет 11 1. Второе аналитическое выражение первого закона термодинамики (энтальпия) 2. Рассчитать графически характеристики политропного процесса. 3. Связь отношений V и T в политропном процессе. 1Вариант № 12 1) Открытая т.д. система – система обменивающаяся энергией и массой с окружающей средой 2) (вариант 12 вопрос 2) Рассмотрим цикл Карно в координатах sT, и впишем в него произвольный цикл, по определению КПД получим, видно, что числитель уменьшается сильнее, следовательно, вся дробь уменьшается и следовательно КПД цикла Карно больше любого произвольного цикла 3) Техническая термодинамика – раздел термодинамики изучающий общие методы применяемые для исследования явлений сопровождающиеся обменом энергии в тепловой или механической формах. Билет № 13 1) Соотношения Максвелла – это соотношения между свойствами простой термомеханической системы. Получают из основного уравнения термодинамики, представленного через разные характеристические функции. 2)𝑑𝑑 = 𝑑𝑑𝑑 или 𝑑𝑑 = 𝑑𝑑𝑑 Свойства: 1) знак кол-ва теплоты совпадает со знаком изменения энтропии 2) теплота равна площади под графиков в sT диаграммы 3) Зависит от вида ТДС 4) не обладает функциями дифференциала (характеристика процесса) 3) Билет № 14 1) 2) 3) 𝑑𝑑 = −𝑑𝑑𝑑 (везде вектора), Е - напряженность, P - вектор поляризации Вода (пар, вода, лед), Ртуть (Жидкая, твердая и газообразная), Свинец (твердый, жидкий и газообразный) Билет 15 Принципы существования и возрастания энтропии Холодильный коэффициент (определение, формулы и физический смысл). (для цикла Карно) Феноменологическая термодинамика. наука, изучающая свойства макроскопических систем, находящихся в состоянии равновесия, а также равновесные процессы перехода между этими состояниями. Билет 16 Приведенная теплота. Отношение количеств подводимой или отводимой теплоты к соответствующей абсолютной температуре называется приведенной теплотой. Уравнение (7) устанавливает, что для обратимого цикла Карно алгебраическая сумма приведенных количеств теплоты равна нулю. Этот вывод можно распространить и на другие обратимые циклы. Обратимый процесс. это процесс, когда в термодинамической системе происходят такие изменения, которые обеспечивают возможность протекания процесса в обратном направлении так, что все элементы ТДС пройдут через те же состояния, что и в прямом процессе. Обратимый = равновесный. Физическая термодинамика. Разделы термодинамики, в которых методы, определения, математический аппарат разрабатываются безотносительно к какому-либо конкретному приложению Билет 17 Электрическая работа системы (электрический конденсатор). (вместо L написать А!!!!) Химическая термодинамика представляет собой приложение общих термодинамических положений к явлениям, в которых процессы обмена энергией сопровождаются изменениями химического состава участвующих тел. Закрытая система. ТДС, обменивающаяся с окружающей средой только энергией Билет 18 1.Интеграл Клаузиуса. Взято из лекции №8 2.Нормальное состояние вещества (стандартное). 3. Обобщенный (регенеративный) цикл Карно. Взято из лекции №9. Билет 19. 1.Молярная теплоемкость. 2.Удельная газовая постоянная. Взято из лекции №3. 3.Тепловая диаграмма. Если нужно больше, см. лекцию №9 (там +5 страниц) Билет 20 1. Принцип Ле Шателье-Брауна Взято из http://fn.bmstu.ru/files/FN4/lec_2sem/2sem_lec_14.pdf 2. Метод характеристических функций. Взято из лекций 12/13 3. Работа изменения поверхности системы. Взято из лекции №6. Билет 21 1. Свободная энергия (определение, формула и физический смысл). 2. Статистическая термодинамика. 3.Немеханическая работа (определение, формула и физический смысл). Билет 22 1. Техническая термодинамика. 2. Полезная работа в закрытой системе. 3. Свободная энтальпия (определение, формула и физический смысл). Билет 23 1.Однозначные уравнения состояния 2. Классическая термодинамика. 3. Коэффициент термического (объемного) расширения. Билет 24 1) Функция работоспособности. 2) Работа внешнего поля при намагничивании магнетика. 3) Тепловые эффекты химических реакций. Билет 25 1) Модель идеальной термодинамической системы. Модель применима к случаям, когда полная потенциальная энергия взаимодействия между микрочастицами (это могут быть атомы, молекулы, спины микрочастиц и др.) пренебрежимо мала по сравнению с их полной кинетической энергией, но достаточна для того, чтобы микрочастицы могли взаимодействовать и обмениваться энергией друг с другом. Важность этой модели заключается в том, что очень большое количество реальных систем удовлетворяет приближению идеальности, а методы исследования идеальных систем значительно проще, чем неидеальных. Статистическая термодинамика позволяет получить исчерпывающие данные о равновесных состояниях и свойствах идеальных термодинамических систем. Кроме того, она позволяет, в принципе, исследовать свойства неидеальных термодинамических систем, когда необходимо учитывать конкретные особенности взаимодействия частиц. При этом необходимы либо точные знания законов взаимодействия между частицами, либо использование моделей, достаточно правдоподобно описывающих эти взаимодействия. 2) 3) Механический критерий стабильности. Билет 26 1) Постулат существования термодинамического равновесия. Ключевым исходным положением термодинамики, вытекающим из опыта, является постулат существования термодинамического равновесия: всякая изолированная термодинамическая система приходит в состояние термодинамического равновесия, в котором определяющие ее макроскопические параметры остаются неизменными сколь угодно долго. Из этого состояния система не может выйти самопроизвольно. Такое состояние можно изменить, только воздействуя на систему извне. 1) Коэффициент изотермической сжимаемости. 3) Тепловой критерий стабильности.
