Контрольные вопросы и задания

  • 13.1. Сформулируйте второе начало термодинамики и обоснуйте его небходи- мость в физике.
  • 13.2. Каковы определения обратимого и необратимого процессов, кругового процесса?
  • 13.3. Выведите выражение для КПД кругового процесса и цикла Карно.
  • 13.4. Сформулируйте теоремы Карно.
  • 13.5. Охарактеризуйте понятие энтропии.
  • 13.6. Выведите выражения для изменения энтропии в процессах идеального газа.
  • 13.7. Покажите связь энтропии и термодинамической вероятности.
  • 13.8. Сформулируйте неравенство Клаузиуса и формулу Больцмана для энтропии.
  • 13.9. Покажите, что сумма всех приращений энтропии в цикле Карно равна нулю.

с решением

13.1. Найдем изменение энтропии при изобарном расширении гелия (ц = = 0,004 кг/моль) массой М = 40 г от объема К, = 20 л до объема V2 = 40 л.

Решение

Изменение энтропии в изобарном процессе равно по формуле (13.17)

При этом для одноатомной молекулы гелия число степеней свободы i = 3.

Т2 V2

Из уравнения Клапейрона — Менделеева для изобарного процесса — = —, откуда

м *л

следует ответ:

Задачи для самостоятельного решения

  • 13.2. Тепловая машина, работающая но циклу Карно, совершает за цикл работу 6,8 кДж и отдает холодильнику количество теплоты 3,1 кДж. Найдите КПД процесса.
  • 13.3. Идеальный газ в цикле Карно, получив от нагревателя количество теплоты <2 = 3 кДж, совершил работу Л = 1,2 кДж. Найдите КПД процесса. Во сколько раз температура нагревателя больше температуры холодильника?
  • 13.4. Найдите изменение энтропии при изохорном нагревании диоксида углерода массой 30 г от 300 до 600 К.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >