Тема 8. Молекулярно-кінетична теорія ідеальних газів

1. Чому термодинамічний і статистичний (молекулярно-кінетичний) методи дослідження макроскопічних систем якісно різні і взаємно доповнюють один одного?

2. Що таке термодинамічні параметри?Які термодинамічні параметри вам відомі?

3. Як пояснити закон Бойля-Маріотта з точки зору молекулярно-кінетичної теорії?

4. Якими законами описуються ізобарний і ізохорний процеси?

5. Який фізичний зміст сталої Авагардо?Числа Лошмідта?

6. Прі деяких значеннях температури і тиску азот кількістю речовини 1 моль займає об’єм 20 л.Який об’єм за цих же умов займе водень кількістю речовини 1 моль?

7. У чому полягає молекулярно-кінетичне тлумачення тиску газу?Термодинамічної температури?

8. У чому полягає зміст і яка мета виведення основного рівняння молекулярно-кінетичної теорії газів?

9. Який фізичний зміст функції розподілу молекул за швидкостями?За енергією?

10. Як знаючи функцію розподілу молекул за швидкостями, перейти до функції розподілу за енергіями?

11. У скільки разів і як змінитися середня швидкість руху молекул при переході від кисню до водню?

12. В чому суть розподілу Больцмана?

13. Чи залежить середня довжина вільного пробігу молекул від температури газу?Чому?

14. Пояснити фізичну сутність законів Фур'є?Фіка?Ньютона?

15. Який механізм теплопровідності ультрарозріджених газів?

Тема 9. Основи термодинаміки

1. В чому суть закону Больцмана про рівномірний розподіл енергії за ступенями свободи молекул? Чому коливальна ступінь свободи має вдвічі більшу енергію, ніж поступальна та обертальна?

2. Що таке внутрішня енергія ідеального газу? Якими параметрами вона визначається? У результаті яких процесів може змінюватися внутрішня енергія системи?

3. Що таке теплоємність газу? Яка з теплоємкостей С_ѵ або С_р більше і чому?

4. Як пояснити температурну залежність молярної теплоємності водню?

5. Чому дорівнює робота ізобарного розширення моля ідеального газу при нагріванні на 1 К?

6. Нагрівається або охолоджується ідеальний газ, якщо він розширюється при постійному тиску?

7. Температура газу в циліндрі не змінюється. Записати на основі першого початку термодинаміки співвідношення між наданою кількістю теплоти і виконаною роботою.

8. Газ переходить з одного і того ж початкового стану 1 у такий самий кінцевий стан 2 в результаті наступних процесів: а) ізотермічного, б) ізобарного; в) ізохорного. Розглянувши ці процеси графічно показати: 1) коли робота розширения максимальна; 2) коли газу надається максимальна кількість теплоти.

9. Газ переходить з одного і тогож початкового стану 1 у такий самий кінцевий стан 2 в результаті наступних процесів а) ізобарного процесу б) послідовних ізохорного і ізотермічного процесів. Розгляньте ці переходи графічно. Однакові або різні в обох випадках: 1) зміна внутрішньої енернії 2) витрачена кількість теплоти?

10. Чому адіабата більш крута, ніж ізотерма?

11. Як зміниться температура газа за його адіабатичному стисненні?

12. Показник політропи n>1. Нагрівається або охолоджується ідеальний газ при стисненні?

13. Чим відрізняються оборотні і необоротні процеси? Чому всі реальні процеси необоротні?

14. В якому з напрямків може змінюватися ентропія замкнутої системи? Незамкнутої системи?

15. Дайте визначення поняття ентропії (визначення, розмірність і математичний вираз ентропії для різних процесів)

16. Зобразити в системі координат T, S ізотермічний і адіабатний процеси.

17. Чи можливий процес, при якому теплота, узята від нагрівача, повністю перетвориться в роботу?

18. Представивши цикл Карно на діаграмі р, V графічно, вкажіть якою площею визначається: 1) робота, здійснена над газом, 2) робота, здійснена самим газом, який розширюється.

19. Зобразити графічно цикл Карно в змінних T, S.