Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

13.7: Вправи

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    74554

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Вправа\(\PageIndex{1}\)

    Розглянемо систему з двох контактуючих об'єктів, один спочатку гарячіше іншого, щоб вони могли безпосередньо обмінюватися тепловою енергією, ізольовано від решти світу. Згідно із законами термодинаміки, що повинно статися із загальною енергією та ентропією системи? (Чи змінюються, збільшуються, зменшуються, залишаються постійними...?)

    Вправа\(\PageIndex{2}\)

    Розглянемо однакові два об'єкти в Завданні 1 і припустимо теплоємність більш холодного об'єкта набагато більше теплоємності більш гарячого. Коли система досягне теплової рівноваги, чи буде її кінцева температура ближче до початкової температури гарячого об'єкта, більш холодного об'єкта, або рівно на півдорозі між двома початковими температурами? Чому?

    Вправа\(\PageIndex{3}\)

    Що з перерахованого нижче не є дійсним формулюванням другого закону термодинаміки?

    1. Для будь-якої системи в тепловій рівновазі існує змінна стану, звана ентропією, з тією властивістю, що вона ніколи не може зменшуватися для замкнутої системи.
    2. Ніякий процес неможливий, єдиним результатом якого є передача тепла від кулера до більш гарячого тіла.
    3. Не можна двигуну, який працює в циклі, забираючи тепло від гарячого резервуара при температурі\(T_h\) і виснажуючи тепло в холодний резервуар при температурі\(T_c\), робити роботу з ККД більше, ніж\(1 − T_c/T_h\).
    4. Ентропія будь-якої системи йде до нуля, оскільки\(T\) (абсолютна, або Кельвіна) температура йде до нуля.

    Вправа\(\PageIndex{4}\)

    Яке з наведених нижче тверджень вірно?

    1. Як тільки ентропія системи збільшується, її неможливо звести назад.
    2. Після того, як деяка кількість механічної енергії перетворюється в теплову, неможливо перетворити будь-яку з неї назад в механічну .
    3. Завжди можна зменшити ентропію системи, наприклад, охолоджуючи її.
    4. Всі перераховані вище твердження вірні.
    5. Жодне з перерахованих вище тверджень не відповідає дійсності.

    Інші питання

    • Чи можете ви визначити температуру газу, вимірюючи поступальну кінетичну енергію однієї молекули?
    • Чи має перетасована колода карт більш-меншу ентропію (в термодинамічному сенсі), ніж ідентичний, впорядкований набір карт? Припустимо, що вони при однаковій температурі.
    • Двоатомна молекула газу \(O_2\), наприклад, може зберігати кінетичну енергію у вигляді коливань і обертань, крім просто трансляції центру мас. На відміну від цього, моноатомна молекула газу, така як, практично не\(C\) має кінетичної енергії (при нормальних температурах), крім поступальної кінетичної енергії. Який газ ви очікуєте мати більшу молярну теплоємність (теплоємність на молекулу)?