6) Дайте определение идеального газа. Что собой представляет внутренняя энергия идеального газа?

7) Почему термодинамика рассматривает не абсолютное значение внутренней энергии, а только ее изменение?

8) Что такое энтальпия и какова ее связь с внутренней энергией? Почему для конденсированных систем разница между энтальпией и внутренней энергией мала, а для систем газообразных значительна?

9) Перечислите способы передачи энергии от одной системы к другой.

10) Что такое теплота и работа?

11) Дайте определение теплоемкости удельной, атомной, молярной (мольной)? Какая связь существует между мольными теплоемкостями при постоянном давлении и постоянном объеме?

12) Работа определяется двумя величинами: фактором интенсивности и фактором емкости (экстенсивности). Что будут представлять собой эти факторы при совершении механической работы, электрической и работы по расширению газов?

13) Что такое максимальная работа расширения идеального газа? Почему газ, расширяясь в вакууме, работы не совершает?

14) Напишите уравнения, выражающие максимальную работу расширения идеального газа при изотермическом, изобарическом, изохорическом и адиабатическом процессах.

15) Дайте определение обратимым и необратимым термодинамическим процессам. Приведите примеры. Можно ли реальные природные процессы считать полностью обратимыми?

1.2 Примеры

Пример 1-1

Газ расширяясь от 10 до 16 л при постоянном давлении 101,3*10³ н/м² , поглощает 126 Дж теплоты. Определите изменение внутренней энергии газа.

Решение:

p₁ = p₂ = 101,3*10³ Па, V₁ = 10 л = 1*10^{-2 м3} ,

V₂ =16 л = 16*10^{-3 м3} ,

Q_{p =} 126 Дж.

Согласно первому закону термодинамики

DU = Q_p – W.

Работа, совершенная газом при изобарическом расширении, может быть вычислена по уравнению

W= p (V₂ –V₁ );

Отсюда

DU = Q_p - p (V₂ –V₁ );

DU = 126 - 101,3*10³ (1* 10^-2 – 16*10^-3 ) = 481,8Дж

Ответ: 481,8Дж

Пример 1-2

Рассчитайте работу изотермического (27°С) расширения 1 моль углекислого газа от 2,24 до 22,4 л.

Решение:

n= 1 моль, V₁ = 2,24л = 2,24*10^{-3 м3} , V₂ = 22,4*10^{-3 м3} ,

Т = 27°С = 300 K.