Термодинамический цикл. Циклы Карно. Второй закон термодинамики

Параметры и уравнения состояния. Газовые смеси. Теплоемкость.

1.    *Какие величины называются параметрами состояния?

2.    *Что представляет собой давление с точки зрения молекулярно-кинетической теории газов?

3.    *Какое давление называют абсолютным, избыточным, барометрическим, вакуумметрическим?

4.    *Как определяют температуру с использованием молекулярно-кинетической теории газов? Какие физические явления лежат в основе измерения температуры?

5.    *Дайте определение терминов «удельный объем» и «плотность». Как они взаимосвязаны?

6.    *Какие условия называют «нормальными физическими условиями»?

7.    *Дайте определение термина «идеальный газ». При каких условиях реальные газы по своим свойствам близки к идеальным?

8.    *Дайте определение терминов «молярная масса» и «молярный объем». Как они связаны с массой и объемом вещества?

9.    *Какой вид имеет уравнение состояния для 1 кг идеального газа?

10. *Дайте определение термина «газовая смесь». Какие допущения принимают при анализе смесей идеальных газов?

11. *Сформулируйте закон Дальтона.

12. *Дайте определение терминов «массовая доля газовой смеси», «объемная доля газовой смеси» и «молярная доля газовой смеси».

13. *Что называют удельной, массовой, объемной и молярной теплоемкостями?

14. *Дайте определение термина «истинная теплоемкость». Как она зависит от температуры?

15. *Дайте определение термина «средняя теплоемкость». Как определить среднюю теплоемкость, если истинная теплоемкость представлена линейной или квадратичной функцией температуры?

16. **Какую термодинамическую систему называют изолированной (неизолированной), равновесной (неравновесной), гомогенной (гетерогенной), однородной (неоднородной), стационарной (нестационарной)?

17. **Какие реперные точки имеет термодинамическая шкала температур? Как соотносятся показания по термодинамической шкале с показаниями по шкале Цельсия?

18. **Сформулируйте закон Авогадро.

19. **Какой вид имеет уравнение состояния: для М кг, 1 кмоля, N кмолей идеального газа?

20. **Дайте определение терминов «индивидуальная газовая постоянная» и «универсальная газовая постоянная».

21. **Дайте определение терминов «парциальное давление» и «парциальный объем».

22. **Дайте определение терминов «газовая постоянная смеси» и «кажущаяся молярная масса смеси».

23. **Как зависит теплоемкость от физической природы газа?

24. **Как называется отношение изобарной и изохорной теплоемкостей?

25. **Как определить показатель адиабаты?

26. ***Как определить плотность компонента, находящегося в газовой смеси, и плотность компонента, находящегося в парциальном объеме?

27. ***Как определить массовую, объемную и молярную теплоемкости смеси газов, если известны теплоемкости компонентов смеси и способ задания смеси?

28. ***Какие идеальные газы имеют наибольшую (наименьшую) теплоемкость?

29. ***Почему различаются теплоемкости в процессах при постоянном объеме и при постоянном давлении?

 

Термодинамические функции. Первый закон термодинамики.

1.    *Дайте определение термина «энтальпия»?

2.    *Напишите выражения для элементарной и полной работы расширения 1 кг и М кг газа.

3.    *Сформулируйте первый закон термодинамики. Приведите его выражения через внутреннюю энергию.

4.    *Запишите выражение первого закона термодинамики через энтальпию.

5.    *Дайте определение термина «располагаемая (техническая) работа».

6.    *Дайте определение термина «энтропия».

7.    *Как определяют работу в v-p координатах?

8.    *Как определяют теплоту в s-T координатах?

9.    **От чего зависит внутренняя энергия идеального газа?

10. **От чего зависит энтальпия идеального газа?

11. **Как в общем случае определяют работу расширения газа?

12. **Как определяют теплоту, подводимую или отводимую в термодинамическом процессе, через изменение энтропии?

13. **Что понимается под вечным двигателем первого рода?

14. ***Какие формы внутренней энергии учитываются в термодинамике?

15. ***Дайте определение термина «внешняя энергия термодинамической системы».

16. ***Как определяют изменение внутренней энергии при переходе термодинамической системы из одного состояния в другое при использовании идеального газа в качестве рабочего тела?

17. ***Как определяют изменение энтальпии при переходе ТДС из одного состояния в другое при использовании идеального газа в качестве рабочего тела?

18. ***Что является причиной и признаком энергообмена в форме работы?

19. ***В чем принципиальное отличие энергообмена в форме работы от энергообмена в форме теплоты?

20. ***Почему теплота и работа не являются параметрами состояния?

 

Термодинамические процессы с идеальным газом.

1.    *Дайте определение термина «термодинамический процесс».

2.    *Дайте определение термина «равновесный (неравновесный) процесс».

3.    *Дайте определение термина «обратимый (необратимый) процесс».

4.    *Дайте определение термина «политропный процесс».

5.    *Какие политропные процессы называют основными? Запишите уравнения этих процессов.

6.    **Изобразите схемы теплоэнергетических преобразований в политропном процессе и его частных случаях.

7.    **Дайте определение термина «коэффициент разветвления теплоты» и чему равно его значение в основных политропных процессах?

8.    **Как определить теплоемкость политропного процесса, если известен показатель политропы?

9.    ***Как определяют в основных термодинамических процессах и в произвольном политропном процессе их энергетические характеристики: теплоту; работу расширения; изменение внутренней энергии; изменение энтальпии; располагаемую работу; изменение энтропии?

10. ***Как в s-T координатах определить энергетические характеристики конкретного политропного процесса: теплоту; работу расширения; изменение внутренней энергии; изменение энтальпии; располагаемую работу?

11. ***Как определить показатель политропы, если известны: теплота, подводимая в данном процессе, работа расширения и изменение энтальпии?

12. ***Как определить показатель политропы, если известна теплоемкость процесса?

13. ***Как определить показатель политропы процесса, если известны параметры газа в начальной и конечной точках этого процесса?

 

Термодинамический цикл. Циклы Карно. Второй закон термодинамики.

1.    *Дайте определение термина «термодинамический цикл».

2.    *Чем различаются обратимые и необратимые циклы?

3.    *Чем различаются прямые и обратные циклы?

4.    *Какие показатели определяют экономическую и энергетическую эффективность прямых циклов?

5.    *По каким показателям оценивают эффективность обратных циклов?

6.    *В чем суть второго закона термодинамики? Сформулируйте второй закон термодинамики.

7.    *Как протекают процессы обратимого цикла Карно в v-р и s-T координатах?

8.    **Дайте определение термина «приведенная теплота».

9.    **Что понимается под вечным двигателем второго рода?

10. ***Как доказать, что цикл Карно самый экономичный?

11. ***Как изменяется энтропия замкнутой адиабатной системы при осуществлении в ней необратимых процессов?