Лекция 1 2

равномерного распределения энергии по степеням свободы.
Первое начало термодинамики.
Теплоемкость.

понижается,
г) нельзя однозначно сказать.
i = 3

мера хаотичности.
Второе начало термодинамики. Теорема Нернста.
Фазовые превращения.
Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.
Реальные газы.
Уравнение

менее нагретому – выравнивание температур.
Тепловое равновесие двух тел:
невозможность протекания

Бесконечно долгое существование тел с одинаковыми температурами (равновесное состояние).

Замкнутая система из двух тел с разной температурой.

распределению молекул
– переход от неравновесного к равновесному состоянию.
Невозможность самопроизвольной
концентрации

беспорядку.
Стремление изолированной системы перейти
в состояние с минимумом энергии,
состояние хаоса,

реализаций совокупности микросостояний системы, описываемое
с использованием макроскопических переменных
(давление, плотность,

Микросостояние системы – конкретная конфигурация составных частей системы (распределение молекул в объеме газа в фиксированный момент времени).

Определенная связь между макросостоянием и
возможными микростояниями замкнутой системы.

изолированной системе.
Эксперимент:
вероятность реализации макросостояний, ассоциированных с менее упорядоченными микросостояниями,

каждому из которых соответствует некоторое микроскопическое состояние системы.
Статистический вес 

Неудобство использования понятия «статистический вес»:
слишком большие величины,
неаддитивность (невозможность суммирования статистических весов, их перемножают).

возрастать,
либо по достижении максимального значения
оставаться постоянной (не может убывать).
Функция

Энтропия как количественная мера хаотичности

Энтропия – функция состояния системы.

(dS = 0)  S = const.
Необратимый процесс:
рост

Т – температура теплового резервуара,
от которого система получает энергию.

числом способов.
Энтропия – мера степени беспорядка в системе.
Беспорядочное или случайное

Статистический вес состояния при Т = 0 равен нулю.

Теорема Нернста: энтропия любого тела стремится
к нулю при стремлении температуры к нулю (Нернст):

в природе.

системы.
Фазовая диаграмма (диаграмма состояния) –
графическое отображение равновесного состояния системы

процессам перехода вещества из одной фазы в другую
(испарение, плавление, сублимация,

голубой изотермы фазовому переходу.
Нахождение всего вещества
в одной фазе слева

Двухфазное состояние вещества в пределах участка.

Цикл Карно при бесконечно малой разности температур:
1 2: сообщение теплоты

34: отведение теплоты и
перевод тела в фазу А

41: адиабатический нагрев

системы,
состоящей из двух равновесно сосуществующих фаз (например, жидкости и пара).

введения поправок и получения уравнения состояния для широкого интервала плотностей

на стенки сосуда),
a и b – константы Ван-дер-Ваальса, имеющие для

для Ван-дер-Ваальсовского газа
Решение уравнения 3-й степени по V –
один

Соответствие каждому корню точки на плоскости (V, p),
в которой изобара p = const пересекает изотерму.

монотонно опускающаяся кривая MN).
Более низкие температуры и надлежащие давления:

три точки

опускается вниз)
на критической изотерме FKH -
три корня равны между собой.
pк,

Точка K – вещество в критическом состоянии.

плоскости VP
на однофазную и двухфазную области.
Соответствие области выше кривой

Соответствие области ниже кривой АLKG –
двухфазной, физически неоднородной области,
состоящей из жидкости и ее насыщенного пара.

1G),
превращение газа в жидкость (кривая 1GML ),
изотермическое сжатие жидкости (кривая

Фазовое превращение газа в жидкость через двухфазную область:

выше критической изотермы,
изобарическое охлаждение (прямая 32) ниже критической изотермы,
Непрерывный переход

Фазовое превращение газа через однофазную область:

очесов шелка
Эффект Джоуля-Томсона –
изменение температуры газа при течении через

цилиндрическая трубка,
окруженная теплоизолирующим
материалом

разности давлений p1 и p2.
Стационарный процесс –
отсутствие теплообмена между

Термодинамически равновесные состояния газа
по обе стороны от пробки в любой момент времени.

Наличие тепловой защиты (стенки трубки) –
адиабатический процесс течения газа.

через пробку,
V2 – объем пространства A'B'N'M', занимаемый газом после прохождения

S – площадь поперечного сечения трубки,

перемещении границы АВ в положение MN.
p2·S·M'A' = p2V2 – работа,

А = p2V2 - p1V1 – полная работа, совершенная газом.

для системы:
U2 – U1 + A = 0,
U2 – U1

Отсутствие теплообмена между газом и окружающей средой – адиабатический процесс.

полученную системой.
U2 – U1 + A = 0
U1 + p1V1

I = U + pV – энтальпия газа.

В процессе Джоуля-Томпсона энтальпия I газа не меняется.

объема.
Эксперимент Джоуля-Томпсона:
тем меньшее изменение температуры газа при прохождении через

состояния:
а) больше,
б) такая же,
в) меньше,
г) нет однозначного ответа.