Первое начало термодинамики

Пояснения к карте-схеме 8.

1. Основное в теме – умение формулировать первое начало термодинамики и объяснять его смысл как закона сохранения энергии с учетом теплового движения молекул.

2. Объясните смысл каждой из величин, входящих в формулу для первого начала термодинамики.

3. Для каждого изопроцесса напишите первое начало термодинамики, изобразите процесс графически в координатах p – V, покажите, чему равна работа в каждом из процессов.

 

Вопросы для самопроверки

1. Напишите первое начало термодинамики, сформулируйте его.

2. Чему равна внутренняя энергия идеального газа? Как она связана с его температурой?

3. Чему равна работа при расширении газа?

4. Примените первое начало термодинамики:

- к изохорическому процессу;

- к изобарическому процессу;

- к изотермическому процессу.

5. Какие процессы называют адиабатическими? Напишите уравнение адиабаты и систему уравнений Пуассона.

6. Примените первое начало термодинамики к адиабатическому процессу.

7. Чему равна работа в различных изопроцессах?

8. Карта-схема проработки темы «Первое начало термодинамики»

 

1 начало термодинамики как закон сохранения энергии с учетом теплового движения молекул (внутреннего движения)   Внутренняя энергия как функция состояния системы. Теплота и работа как функция процессов в газе. Общая формулировка 1 начала.

Термодинамический подход к системам. Обратимые, необратимые и квазистационарные процессы. Круговые процессы, циклы.

 

ПРИМЕНЕНИЕ 1 НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ К ИЗОПРОЦЕССАМ
Изохорический процесс.   Запись 1 начала.   Сvμ.   График.	Изобарический процесс.   Запись 1 начала.   Срμ.   График.	Изотермический процесс.   Запись 1 начала.   Ст.   График.	Адиабатический процесс.   Запись 1 начала.   Изменение температуры газа при адиабатическом сжатии и расширении.   Уравнение адиабаты (вывод). Система уравнений Пуассона.   График.

 

РАБОТА В ИЗОПРОЦЕССАХ
Работа при V=const	Работа при P=const	Работа при T=const	Работа в адиабатных процессах.

ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ

Пояснения к карте-схеме 9

1. При проработке этой темы обратите внимание на различные формулировки второго начала термодинамики, на физический смысл понятия «энтропия», который заключается в вероятностном, статистическом подходе к этому понятию.

2. Обратите внимание на принцип работы тепловой машины ее КПД и от чего он зависит.

3. Как пример подробно разберите обратимый цикл Карно для идеального газа, его графике в координатах p – V и вывод формулы для КПД цикла через абсолютные температуры нагревателя и холодильника.

 

Вопросы для самопроверки

1. Сформулируйте второе начало термодинамики.

2. Что называется приведенным количеством теплоты, как оно связано с энтропией?

3. В чем заключается статистический смысл энтропии? Как она связана с термодинамической вероятностью? Что называется термодинамической вероятностью?

4. В чем заключается принцип работы тепловых машин? Что называется тепловой машиной? Почему КПД тепловой машины не может быть равным 1?

5. Что называется циклом?

6. Из каких процессов состоит цикл Карно? Начертите его график. Чему равен КПД цикла Карно? Почему КПД цикла Карно максимален?

7. Почему энтропия в замкнутых системах не убывает?

8. В чем смысл теории «тепловой смерти вселенной»? почему она реакционна? Как она опровергается с материалистических позиций?

9. Карта-схема проработки темы «Второе начало термодинамики»

 

ОБЩАЯ ФОРМУЛИРОВКА ВТОРОГО НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ.

 

ПРИНЦИП РАБОТЫ ТЕПЛОВЫХ И ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН.   ОБРАТИМОСТЬ ЦИИКЛА.   БЛОК – СХЕМА РАБОТЫ ТЕПЛОВОЙ МАШИНЫ.   КПД ТЕПЛОВОЙ МАШИНЫ.

ОБРАТИМЫЙ ЦИКЛ КАРНО   График цикла Вывод формулы для КПД цикла Карно идеального газа

КПД ОБРАТИМЫХ И НЕОБРАТИМЫХ ГАЗОВ

 

ПРИВЕДЕННАЯ ТЕПЛОТА И ЕЕ СВЯЗЬ С ЭНТРОПИЕЙ.
ПОНЯТИЕ ОБ ЭНТРОПИИ.	ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ШКАЛА ТЕМПЕРАТУР.
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ВЕРОЯТНОСТЬ.   ЭНТРОПИЯ В СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКЕ.	СТАТИСТИЧЕСКОЕ ИСТОЛКОВАНИЕ ВТОРОГО НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ.   КРИТИКА ИДЕАЛИСТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ «ТЕПЛОВОЙ СМЕРТИ ВСЕЛЕННОЙ».