Тема 1. Предмет и метод термодинамики, основные понятия. Энергия. Закон сохранения и превращения энергии. Первый закон термодинамики. Энтальпия

1. Возникновение, характерные особенности и методы термодинамики.

2. Основные понятия термодинамики: тело, система (классификация), состояние, процесс, термодинамические параметры экстенсивные и интенсивные.

3. Формы существования материи и энергии. Закон сохранения энергии.

4. Первый закон термодинамики. Математическое выражение первого закона термодинамики. Понятие о внутренней энергии. Энтальпия.

5. Характеристика термодинамических процессов: изопроцессов, адиабатного. Работа процессов: изобарного, изохорного, изотермического, адиабатного.

6. Теплоемкость истинная, средняя, молярная, удельная. Теория теплоемкости газов. Число степеней свободы. Теплоемкость идеального газа при постоянном давлении и объеме. Зависимость теплоемкости от температуры. Связь между С_Р и С_V.

Тема 2. Термохимия. Второй закон термодинамики. Энтропия

1. Понятие о тепловом эффекте химической реакции. Тепловые эффекты химических реакций при постоянном давлении и объеме. Закон Гесса и вытекающие из него следствия. Термохимические уравнения.

2. Энтальпия образования, сгорания, растворения, фазовых переходов. Расчет теплового эффекта химических реакций, энергии связи, кристаллической решетки, гидратации ионизации.

3. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры. Математическое выражение закона Кирхгоффа в дифференциальной и интегральной форме.

4. Обратимые и необратимые, равновесные и неравновесные термодинамические процессы. Самопроизвольные и несамопроизвольные процессы. Цикл Карно и максимальный коэффициент полезного действия.

5. Второй закон термодинамики. Формулировки второго закона термодинамики. Математическое выражение второго закона термодинамики.

6. Энтропия как функция состояния. Энтропия и термодинамическая вероятность. Уравнение Больцмана. Изменение энтропии в обратимых и необратимых процессах. Третий закон термодинамики. Абсолютная энтропия. Изменение энтропии при изменении объема системы, температуры, числа частиц, при фазовых превращениях.

7. Применение второго закона термодинамики к изолированной системе. Наиболее вероятное состояние системы и флуктуации. Критика идеалистической теории «тепловой смертности Вселенной».

Тема 3. Фазовые переходы. Термодинамика химического равновесия

1. Давление пара твердых и жидких тел. Фазовые переходы. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Фазовые переходы первого и второго рода. Примеры.

2. Равновесное состояние. Химическое равновесие как частный случай общей проблемы равновесия. Химический потенциал, его физический смысл.

3. Закон действия масс. Термодинамический вывод для константы химического равновесия. Химические равновесия в гетерогенных реакциях. Различные формы выражения констант равновесия, связь между К_P, К_C, К_N.

4. Изобарный и изохорный потенциалы химической реакции.

5. Принцип смещения химического равновесия. Зависимость константы химического равновесия от температуры. Уравнение изобары и изохоры химического процесса.