Тема 1.3. Другий закон термодинаміки. Ентропія

Запитання і завдання для самоконтролю

1. Які процеси називають самочинними і несамочинними? Наведіть приклади.

2. Які властивості є екстенсивними, інтенсивними? Наведіть приклади. Які з цих властивостей можуть бути критеріями самочинного перебігу процесу та за яких умов?

3. Наведіть та поясніть ідеальний цикл Карно.

4. Сформулюйте та запишіть математичний вираз другого закону термодинаміки у загальному вигляді.

5. Для яких систем зміна ентропії може слугувати критерієм напрямку самочинного процесу? Які параметри системи мають бути сталими?

6. Який вигляд має математичний вираз другого закону термодинаміки для ізольованої системи? Як змінюється ентропія ізольованої системи внаслідок перебігу в ній оборотних та необоротних процесів? Які умови рівноваги?

7. Чи можливий в ізольованій системі процес, внаслідок якого зменшується ентропія окремої частини системи? Відповідь обґрунтуйте.

8. Як розраховують зміну ентропії при нагріванні речовини, при фазових перетвореннях?

9. Як змінюється ентропія ідеального газу при його ізотермічному розширенні, внаслідок утворення газових сумішей, в інших процесах?

10. Сформулюйте постулат Планка. Що таке абсолютна ентропія?

11. Як розраховують абсолютну ентропію речовини за заданої температури? Наведіть графік температурної залежності ентропії речовини, побудований від абсолютного нуля до температури, що відповідає газоподібному стану речовини.

12. Як ентропія пов’язана із впорядкованістю системи? Наведіть приклади.

13. Як розраховують зміну ентропії в ізотермічному хімічному процесі? Як може змінюватися ентропія внаслідок реакції? Наведіть приклади.

14. Що називають стандартною ентропією утворення речовини? Які довідникові дані необхідні для розрахунку цієї властивості?

15. Як розрахувати наближене та точне значення хімічної реакції за певної температури?

16. В чому полягає статистичний характер другого закону термодинаміки? Що розуміють під термодинамічною ймовірністю? Який зв’язок між ентропією та термодинамічною ймовірністю системи?

17. Чи будуть відрізнятися величини у процесах, які перебігають в одному випадку оборотно, а в другому – необоротно?

Типові задачі

1. Точний та наближений розрахунок зміни ентропії речовини внаслідок її нагрівання від стандартної до заданої температури.

2. Точне та наближене обчислення зміни ентропії речовини при фазовому переході.

3. Визначення зміни ентропії ідеального газу внаслідок його нагрівання та розширення.

4. Розрахунок абсолютної ентропії речовини за заданої температури.

5. Розрахунок зміни ентропії внаслідок перебігу хімічної реакції за стандартних умов.

6. Обчислення ентропії утворення речовини за стандартних умов.

Література: [ 1, § 65-68, 71, 80, 81, 86, 90; 2, § ІІ.11-ІІ.15,ІІІ.8, IV.1, IV.2; 3, Гл. 4, § 1-6, Гл. 6, § 1-2; 4, 3.1-3.8, 14.1-14.3].

Дата добавления: 2015-05-23