Лекции / Лекции (Павлова) / coderjanie
.docЛекция 2.
Термодинамические системы. Состояние равновесия.
Нулевой принцип термодинамики Ēкин = 3/2KT
Термическое равновесие
Газовые законы.
Уравнение состояния идеального газа. Реальные газы.
Лекция №3
Закон Шарля-Гейлюсака. закон теплового расширения газа.
Величины R.
Смесь идеальных газов. Закон Дальтона
Закон Максвелла (распределение молекул по скоростям)
Реальные газы. Уравнение состояния
Лекция №4
Ван-дер-Ваальс, ввел две поправки в уравнение состояния идеального газа.
(P+a*n2/ν2)(ν-b)=nRT (для n-моль);
Первый закон термодинамики – закон сохранения и превращения энергии в применении к тепловым процессам, которые связаны с превращениями теплоты и работы.
Лекция №5.
Работа расширения
Опыт Джоуля-Томпсона-дает представление о существовании у материи еще одной функции – энтальпии Н=U+pV
Изоэнтропийный изобарический процесс. H=const; A=∆U
Теплоемкость.
Принцип эквивалентности тепла и работы.
Лекция №6.
Функция состояния
Приложение первого начала термодинамики к простейшим процессам.
Изотермическое, обратимое расширение идеального газа.
Изохорический процесс
Изобарический процесс.
Лекция №7.
Взаимосвязь между изменениями функций ∆U и ∆H. ∆Н=U-p∆V+V∆p
Теплоемкость газа. Сv=dU/dT, Cp=dH/dT
Адиабатический процесс.
Лекция №8.
Термохимия. Тепловой эффект химической реакции.
Закон Гесса – закон постоянства сумм теплот химических реакций.
Лекция №9.
Следствие из законов Гесса. Практическое значение уравнения закона Гесса.
Теплота образования химических соединений и некоторых веществ.
Стандартное состояние элемента.
Лекция №10.
Реакции в растворах и энтальпии образования растворенных веществ.
Следствия из законов Гесса: Закон Луавазье – Лапласа:
Теплоемкость газов, твердых и жидких тел
Зависимость теплового эффекта реакции от температуры. Формула Кирхгофа.
Лекция № 11
Формулы Кирхгофа в дифференцируемом виде (x).
Зависимость испарения жидкости от температуры
Энтропия. 2-ой закон термодинамики. du = бQ – pdv – бA’; бQ = Tds
Формулировки 2го начала т/д. Постулат Клаузиуса.
Лекция №12.
Формулировка Томпсона. Второе начало т/д.
Метод Карно - Клаузиуса
Основные выводы, вытекающие из анализа цикла Карно.
Теорема Карно-Клаузиуса.
Введение понятия Энтропия.
Метод Каретеодори.
Лекция №13.
Принцип недостижимости Каратериодири.
Физический смысл энтропии. Энтропия и необратимые процессы.
Лекция №14.
Энтропия как критерий равновесия и направленности процесса (в изолированных системах).
Типы задач, в которых встречается изменение энтропии (2 типа):
Расчет изменения энтропии.
Правило Трутона.
Лекция №15.
Энтропия и теплоемкость.
Нагревание вещества при постоянном давлении.
нагревания вещества при постоянном объеме.
Изменение энтропии идеального газа.
Смешение двух идеальных газов.
Парадокс Гиббса.
Лекция №16.
Энтропия смешения.
Разрешение парадокса Гиббса.
Физическое основание парадокса Гиббса.
Необратимые смешивания газов (при T=const).
Представление об аддитивности свойств энтропия.
Адиабатическое смешивание газов.
Лекция №17
Неравновесный процесс переохлажденной жидкости.
Определение абсолютного значения энтропии
Общее управление для вычисления абсолютного значения энтропии вещества.
Расчет изменения энтропии в результате химической реакции.
Лекция №18.
Приложение второго закона термодинамики.
Уравнение Клаузиуса – Клайперона.
Свойства калорических коэффициентов.
Формула Клаузиуса – Клайперона.
Лекция №19.
Зависимость энтропии от V, P, T
Дифференцирование уравнения состояния.
Термические коэффициенты.
Термическое и калорическое уравнения состояния.
Т/д температурная шкала.
Схема для 3-ех обратимых циклов Карно.
Лекция №20.
Т/д температура
Условие теплового равновесия
Энтропия и т/д вероятность. Понятие т/д вероятности.
Функция Больцмана.
Фазовое пространство.
Лекция №21.
Т/д вероятность для системы, состоящей из двух частиц (молекул).
Гипотеза Больцмана.
Связь энтропии с т/д вероятностью.
Вывод формулы Больцмана(по Планку).
Лекция №22.
Гипотеза тепловой смерти и ее несостоятельность.
Равновесные и неравновесные процессы
Реальные процессы (неравновесные).
Лекция №23.
Скорость возникновения энтропии.
Диссипация.
Энтропия и деградация внутренней энергии.
Лекция №24.
Фундаментальное уравнение Гиббса.
Т/д потенциал как вспомогательная функция.
Соотношение Максвелла.
Связь т/д потенциалов с работой процесса.
Лекция № 25.
Химическое сродство.
Уравнение Гиббса-Гельмгольца.
Уравнение Гибба-Гельмгольца выражение через максимальную полезную работу.
Лекция № 26.
Работа гальванического элемента.
Уравнение Гиббса – Гельмгольца
Постулаты уравнения. Г.-Г.
Тепловой закон Нернста. (третье начало термодинамики).
Следствие теоремы Нернста.
Поведение химических коэффициентов вблизи абсолютного нуля (коэффициент определит зависимость объема от температуры ).
Лекция № 27.
Вычисление энтропии и поведение теплоемкости ср и сV при Т0
Недостижимость абсолютного нуля.
Выражение идеального газа.
Разность теплоемкостей.
Лекция №28.
Системы с переменными массами веществ.
Фундаментальные уравнения.
Понятие химического потенциала.
фундаментальное уравнение в общем виде для открытой системы:
Химический потенциал идеального газа и составляющей газа.
Характеристические функции.
Лекция №29.
Получение всех термодинамических переменных через U, S, V.
Зависимость внутренней энергии от объема и энтропии:
Химическое равновесие.
Условие химического равновесия.
Термодинамический вывод для const химического равновесия.
Лекция №30.
Условия направленности химического процесса.
Закон действующих масс
Фугитивность
Взаимосвязь между различными константами равновесия.
Уравнение изотермы химической реакции.
Лекция №31.
Взаимосвязь между изменениями G и F химических реакций,
протекающих при постоянной T.
Зависимость K от T. Уравнение изобары и изохоры Вант-Гоффа