Із другого закону термодинаміки слідує, що ентропія замкненої системи може тільки збільшитись і всі процеси протікають так, що ймовірність стану системи може тільки збільшитись. Отже при будь-якому процесі система переходить із менш ймовірного стану в більш ймовірний стан.

Висновки

1. Якщо газ знаходиться в силовому полі, то розподіл молекул описується формулою Больцмана – чим більшу потенціальну енергію мають молекули, тим таких молекул менше. Тиск атмосфери із збільшенням висоти експоненціально зменшується.

2. Атмосфера Землі має складну будову і на розповсюдження радіохвиль великий вплив мають іонізаційні шари.

3. Середня довжина вільного пробігу молекул l обернено пропорційна тиску газу. Якщо l більше розмірів посудини то такий стан називають вакуумом.

4. Перший закон термодинаміки – це один із загальних законів природи – закон збереження енергії. Другий закон термодинаміки характеризує напрям протікання теплових процесів. Самовільно теплота передається тільки від нагрітих тіл до холодних.

План

лекції з навчальної дисципліни

Ф І З И К А

Тема: "ОСНОВИ ТЕРМОДИНАМІКИ"

Вступ

Частина фізики, що вивчає загальні властивості речовин, пов’язаних з тепловим рухом в умовах рівноваги, називається т.е. р м о д и н а м і к о ю.

Особливе положення термодинаміки пов’язане з тим, що будь-яка форма енергії при її перетворенні на кінець переходить в енергію теплового руху. В тепло переходить механічна енергія / тіла, що труться, нагріваються /, енергія електричного струму, світла, хімічних реакцій, тощо.

Найбільш практичний інтерес має перетворення механічної енергії в теплову і зворотній процес одержання механічної роботи за рахунок теплової енергії.

В основі термодинаміки лежать два закони /начала/ термодинаміки, які відносяться тільки до систем з великою кількістю частинок.

Перший закон термодинаміки

Будь-яке тіло або система тіл має механічну енергію / кінетичну та потенціальну/, так і внутрішню, яка складається з кінетичної енергії теплового поступального та обертального руху молекул, коливань атомів в молекулах, потенціальної енергії міжмолекулярної взаємодії, енергії електронів в атомі та енергії нуклонів в ядрі. Внутрішня енергія одноатомного ідеального газу повністю визначається його абсолютною температурою і дорівнює

.

У відсутності взаємодії між системою і зовнішнім середовищем внутрішня енергія системи не змінюється.

Внутрішня енергія системи змінюється при взаємодії системи з зовнішніми тілами. При цьому обмін енергіями відбувається або при виконанні роботи, або шляхом теплообміну.

Кількість енергії, що передають системі зовнішні тіла при взаємодії, називається роботою . Якщо система нерухома, то виконання роботи відбувається при зміні об’єму системи зовнішніми силами:

По закону збереження енергії робота , що виконують зовнішні сили над системою, чисельно дорівнює роботі D A , що виконує система проти зовнішніх сил:

Кількість енергії, що передають системі зовнішні тіла шляхом теплообміну, називають кількістю теплоти, наданої системі

де с – питома теплоємність, це – фізична величина, яка дорівнює кількості теплоти, що необхідно надати одиниці маси речовини, щоб змінити її температуру на I K.

Крім цього, використовують молярну теплоємність , яка зв’язана з питомою співвідношенням:

,

де m – молярна маса речовини.

Тоді:

В механіці виконується закон збереження механічної енергії. А оскільки тепловий рух – це також механічний рух окремих молекул, то при всіх змінах енергії повинен виконуватись закон збереження енергії з урахуванням не тільки зовнішнього, а й внутрішнього рухів. Тому. Зміна внутрішньої енергії повинна дорівнювати сумі роботи , що виконують зовнішні сили над системою та кількості теплоти, що надасться системі.