Question

1.Что изучает термодинамика? 2.Что такое внутренняя энергия? 3.Чем отличается внутренняя энергия идеального газа от внутренней энергии реального газа? 4.выведите формулу внутренней энергии одноатомного идеального газа. 5.Как определить внутреннюю энергию одноатомного идеального газа через давление и объём? 6.Моль какого газа - водорода или гелия – при одинаковой температуре имеет большую внутреннюю энергию? Почему? 7.Назовите два способа изменения внутренней энергии. 8.Что называется теплопередачей? Как осуществить теплопередачу? 9.Что называется количеством теплоты? 10.Напишите формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания тела или отдаваемого при его охлаждении. 11.Что называется удельной теплоемкостью вещества? В каких единицах измеряется? 12.По какой формуле определяют количество теплоты, затраченное на превращение в пар произвольной массы жидкости и выделяемое при конденсации пара в жидкость? 13.Что называют удельной теплотой парообразования? В каких единицах измеряют? 14.По какой формуле определяют количество теплоты, затраченное на плавление кристаллического тела произвольной массы или выделяемой при отвердевании этого тела? 15.Что называют удельной теплотой плавления? В каких единицах измеряют? 16. По какой формуле определяют количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива? 17.Что называют удельной теплотой сгорания топлива? В каких единицах измеряют? 18.Чему равна работа внешних сил, действующих на газ? 19.Чем отличается работа, совершаемая внешними силами над газом, от работы газа над внешними силами? 20.Объясните, как графически определяют работу изобарного расширения газа? 21.Чему равна работа газа при изохорном процессе? 22.Что называют первым законом термодинамики? Как записывают и формулируют этот закон? 23.Как записывают первый закон термодинамики для изопроцессов? 24.Какой процесс называют адиабатным? При каких условиях он осуществляется? Приведите примеры осуществления адиабатного процесса. 25.Что называют тепловым двигателем? 26.Нарисуйте и объясните блок-схему устройства тепловых двигателей. 27.По какой формуле определяют работу совершаемую двигателем? 28.Что называется КПД теплового двигателя? Запишите и объясните формулу КПД теплового двигателя. 29.По какой формуле определяется КПД идеальной тепловой машины? 30.Каков КПД паросиловых установок и двигателей внутреннего сгорания?

Answer 1

1.Термодина́мика (греч. θέρμη — «тепло», δύναμις — «сила») — раздел физики, изучающий наиболее общие свойства макроскопических систем и способы передачи и превращения энергии в таких системах. 
2. Вну́тренняя эне́ргия — принятое в физике сплошных сред, термодинамике и статистической физике название для той части полной энергии термодинамической системы.
3. нутренняя энергия любого вещества (в том числе и газа) - это сумма кинетических и потенциальных энергий всех молекул.
Идеальный газ - это модель реального газа, в которой молекулы принимаем за материальные точки (т. е. не учитываем размеры молекул) и пренебрегаем взаимодействием молекул друг с другом. Поэтому внутренняя энергия идеального газа равна только сумме кинетических энергий молекул (потенциальная энергия взаимодействия молекул равна 0). У реального газа потенциальная энергия взаимодействия молекул не равна 0, и она вносит вклад в выражение для внутренней энергии.

Answer 2

1. Что изучает термодинамика?

Термодинамика изучает взаимодействие тепла, работы и энергии с системами и окружающей средой. Она исследует термические явления, такие как изменение температуры, давления и объема вещества при различных условиях. Термодинамика также изучает энергетические процессы, такие как теплопередача, работа и энергия, а также устанавливает законы, описывающие эти процессы.

2. Что такое внутренняя энергия?

Внутренняя энергия - это сумма кинетической и потенциальной энергии всех молекул и атомов вещества. Она включает в себя энергию, связанную с их движением и взаимодействием. Внутренняя энергия зависит от температуры, состояния и химического состава вещества. Она может изменяться в результате тепловых и механических воздействий на систему.

3. Чем отличается внутренняя энергия идеального газа от внутренней энергии реального газа?

Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры и не зависит от давления и объема газа. Это связано с тем, что идеальный газ представляет собой модель, в которой межмолекулярные взаимодействия и объем молекул не учитываются. Внутренняя энергия идеального газа определяется только кинетической энергией молекул.

В отличие от идеального газа, внутренняя энергия реального газа также зависит от межмолекулярных взаимодействий, объема и давления газа. Реальные газы имеют сложную структуру и взаимодействуют друг с другом, что влияет на их внутреннюю энергию.

4. Выведите формулу внутренней энергии одноатомного идеального газа.

Формула для внутренней энергии одноатомного идеального газа может быть выведена с использованием уравнения состояния идеального газа и уравнения состояния идеального газа Майера.

Уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Уравнение состояния идеального газа Майера: Cv = (dU/dT)v, где Cv - молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме, dU - изменение внутренней энергии, dT - изменение температуры.

Используя эти уравнения, можно вывести формулу для внутренней энергии одноатомного идеального газа:

U = Cv * T, где U - внутренняя энергия, Cv - молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме, T - температура газа.

5. Как определить внутреннюю энергию одноатомного идеального газа через давление и объем?

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа может быть определена через его давление и объем с использованием уравнения состояния идеального газа.

Уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Используя это уравнение, можно выразить внутреннюю энергию одноатомного идеального газа:

U = (3/2) * nRT, где U - внутренняя энергия, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Таким образом, внутренняя энергия одноатомного идеального газа может быть определена как произведение (3/2) * nRT.

6. Моль какого газа - водорода или гелия – при одинаковой температуре имеет большую внутреннюю энергию? Почему?

Моль газа водорода при одинаковой температуре имеет большую внутреннюю энергию по сравнению с молью газа гелия. Это связано с тем, что водород является одноатомным газом, а гелий - двухатомным газом.

У одноатомных газов, таких как водород, внутренняя энергия зависит только от кинетической энергии молекул, которая пропорциональна температуре. Поэтому при одинаковой температуре моль одноатомного газа имеет большую внутреннюю энергию.

У двухатомных газов, таких как гелий, внутренняя энергия также зависит от вращательной и колебательной энергии молекул. Поэтому при одинаковой температуре моль двухатомного газа имеет меньшую внутреннюю энергию по сравнению с молью одноатомного газа.

7. Назовите два способа изменения внутренней энергии.

Внутренняя энергия может изменяться двумя способами:

1. Путем передачи или поглощения тепла. Тепловая энергия может быть передана системе из окружающей среды или поглощена системой из окружающей среды. Это изменение внутренней энергии называется теплопередачей.

2. Путем совершения работы. Работа может быть совершена над системой или система может совершить работу над окружающей средой