- •1. Как менялись представления о природе тепловых явлений?
- •2. Назовите две основные концепции для объяснения тепловых явлений, которые существовали в естествознании в хvii-XIX вв. Какая из них оказалась ошибочной? Почему?
- •3. Как определяется состояние системы в термодинамике? Какой иделаьный объект изучает эта наука?
- •4. Сформулируйте I, II и III начала термодинамики.
- •5. Приведите несколько формулировок(не менее трех) II начала термодинамики
- •6. Какое из начал термодинамики говорит о направлении протекания процессов? Каково же это направление?
- •7. Почему для человечества абсолютно бесполезна огромная энергия, заключенная в океане?
- •8. Что такое идеальный цикл Карно? Чем определяется кпд цикла? Чем он отличается от циклов других тепловых машин?
- •9. Почему кпд идеального цикла Карно меньше единицы? Как обычно повышают кпд реальных тепловых машин?
- •10. Приведите термодинамическое и статистическое определения энтропии s.
- •11.10/04/06 КсЕвопр4
- •12.Дайте определение состояния равновесия термодинамической системы.
- •13.Дайте определение обратимых и необратимых процессов.
- •14. Приведите несколько примеров обратимых и необратимых процессов.
- •20.В чем различие и сходство между статистическими и динамическими закономерностями?
- •21. В каком смысле говорят о вероятностном детерминизме? Как он соотносится с механистическим (лапласовским)?
- •Что такое макроскопическое и микроскопическое состояние системы? Какова их связь?
- •23. Чем определяется вероятность осуществления того или иного макросостояния системы?
- •24. Докажите, что самопроизвольный переход равномерно распределенного по сосуду газа в одну из его половин – крайне маловероятный процесс.
- •25. Дайте вероятностную трактовку необратимости природных процессов, стремления системы к состоянию равновесия. Что такое статистический вес?
- •Приведите и прокомментируйте формулу л.Больцмана для энтропии s. Что такое статистический вес?
- •Какова связь энтропии и порядка? Сформулируйте II начало термодинамики в терминах “упорядоченность - неупорядоченность”.
- •В чем заключается гипотеза “тепловой смерти” Вселенной?
- •Грозит ли нашей Вселенной “тепловая смерть”? Кратко опишите современный взгляд на проблему.
-
Приведите и прокомментируйте формулу л.Больцмана для энтропии s. Что такое статистический вес?
Формула Больцмана: S=k*lnW, где S-энтропия, k-постоянная Больцмана, W-статистический вес состояния. Причём S-величина аддитивная, т.е. S=S1+S=k*lnW1+klnW2.
Статистический вес состояния (термодинамическая вероятность) – число микросостояний(способов), которыми можно осуществить данное макросостояние.
-
Какова связь энтропии и порядка? Сформулируйте II начало термодинамики в терминах “упорядоченность - неупорядоченность”.
Энтропия может быть мерой упорядоченности системы: S→0 – упорядоченность, S→∞ - хаос. Система может самопроизвольно перейти от упорядоченности к хаосу, а обратно – нет.
2й закон термодинамики: энтропия изолированной системы не может уменьшаться.
В состоянии с максимальной энтропией макроскопические необратимые процессы невозможны.
-
В чем заключается гипотеза “тепловой смерти” Вселенной?
Рассматривая второе начало термодинамики, можно прийти к выводу, что энтропия Вселенной как замкнутой системы стремится к максимуму, и, в конце концов, во Вселенной закончатся все макроскопические процессы. Это состояние Вселенной получило название «тепловой смерти». С другой стороны, Больцман высказал мнение, что нынешнее состояние Вселенной — это гигантская флуктуация, из чего следует, что большую часть времени Вселенная все равно пребывает в состоянии термодинамического равновесия («тепловой смерти»).
-
Грозит ли нашей Вселенной “тепловая смерть”? Кратко опишите современный взгляд на проблему.
Ни доказать, ни опровергнуть гипотезу тепловой смерти Вселенной современными научными силами не представляется возможным, поскольку наши знания о ней все еще ничтожно малы, и мы не можем с полной уверенностью утверждать, что Вселенная не находится под действием внешних сил, или может рассматриваться как термодинамическая система. Однако именно понятие тепловой смерти стало первым шагом к осознанию возможной конечности существования Вселенной
Оппоненты теории приводят такие аргументы: 1) 2е начало термодинамики – закон только для замкнутых систем; 2) Вселенная – нестационарная система; 3) 2е начало термодинамики применимо только для таких объектов как идеальный газ.