Материал: Тесты_ч_1
Обратимый процесс – такой процесс, который может происхо-
дить как в прямом, так и в обратном направлении. Причем, если система возвращается в исходной состояние, то в окружающей среде и в самой системе не происходит никаких изменений.
Необратимый процесс – это такой процесс, обратный которому маловероятен.
Энтропия – мера неупорядоченности термодинамической системы, определяющая направление развития процессов в системе.
Теорема Больцмана для энтропии:
S k ln W ,
где k – постоянная Больцмана; W – статистический вес или термодинамическая вероятность (число способов (микросостояний), которыми может быть реализовано данное макросостояние).
Второе начало термодинамики (закон возрастания энтро-
пии): энтропия изолированной системы при протекании необратимого процесса возрастает,
dS 0.
Приведенное количество теплоты:
Q .
T
Изменение энтропии:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Q |
2 dU A |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
S S2 S1 |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
T |
T |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|||||
Изменение энтропии при изопроцессах: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Изобарный |
|
Изохорный |
Изотермический |
Адиабатный |
||||||||||||||||
|
Р = const |
|
|
|
V = const |
|
|
|
|
Т = const |
|
|
|
Q = 0 |
|||||||
|
S CP ln |
|
T2 |
|
S СV ln |
T2 |
|
|
S R ln |
V2 |
|
|
S 0 |
||||||||
S |
|
T1 |
|
T1 |
|
V1 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S const |
|||||||||
|
S C |
|
|
V2 |
|
S С |
|
|
|
P2 |
|
|
|
|
|
P |
|||||
|
P |
ln |
|
|
|
V |
ln |
|
|
|
|
S R ln |
|
|
1 |
|
|
|
|||
|
|
V |
|
|
P |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
P2 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Для обратимого процесса S 0 |
(энтропия не изменяется). |
|||||||||||||||||||
При нагревании, плавлении, |
кипении, расширении газа S 0 (эн- |
||||||||||||||||||||
тропия увеличивается). При охлаждении, конденсации, кристаллизации, сжатии газа S 0 (энтропия уменьшается).
75
Тестовые задания
10.1.Энтропия изолированной термодинамической системы в ходе необратимого процесса…
1)только увеличивается;
2)только уменьшается;
3)остается постоянной.
10.2.В ходе необратимого процесса при поступлении тепла в неизолированную термодинамическую систему для приращения энтропии верным будет соотношение…
1) |
dS |
dQ |
; |
2) |
dS |
dQ |
; |
3) |
dS |
dQ |
; |
4) |
dS |
dQ |
. |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
T |
|
|
|
T |
|
|
|
T |
|
|
|
T |
|
10.3.Энтропия неизолированной термодинамической системы в процессе плавления вещества в ней...
1)убывает;
2)увеличивается;
3)остается постоянной;
4)может как убывать, так и оставаться постоянной.
10.4.В процессе кристаллизации вещества энтропия неизолированной термодинамической системы...
1)остается постоянной;
2)убывает;
3)увеличивается;
4)может как убывать, так и оставаться постоянной.
10.5.При изотермическом сжатии идеального газа энтропия…
1)не изменяется;
2)сначала увеличивается, потом уменьшается;
3)увеличивается;
4)уменьшается.
10.6.При адиабатическом расширении идеального газа...
1)температура понижается, энтропия возрастает;
2)температура и энтропия возрастают;
3)температура и энтропия не изменяются;
4)температура понижается, энтропия не изменяется.
76
10.7. При адиабатическом сжатии идеального газа...
1) температура не изменяется, энтропия возрастает;
2) температура возрастает, энтропия убывает;
3) температура возрастает, энтропия не изменяется;
4) температура и энтропия возрастают.
10.8. В процессе изотермического сообщения тепла постоянной
массе идеального газа его энтропия...
1) уменьшается;
2) увеличивается;
3) не меняется.
10.9. В процессе обратимого адиабатического охлаждения постоян-
ной массы идеального газа его энтропия...
1) не меняется;
2) уменьшается;
3) увеличивается.
10.10. В процессе изохорического охлаждения постоянной массы
идеального газа его энтропия...
1) |
уменьшается; |
|
|
|
|
|
|
2) |
не меняется; |
|
|
|
|
|
|
3) |
увеличивается. |
|
|
T |
|
||
|
|
|
|
|
|||
10.11. Процесс, изображенный на рисунке в коорди- |
|
|
1 |
|
|||
|
|
||||||
|
|
|
|
||||
натах (T, S), где S – энтропия, является... |
|
|
|
|
|
||
1) |
изобарным сжатием; |
|
|
|
|
2 |
S |
|
|
|
|||||
2) |
адиабатным расширением; |
|
|
|
|
|
|
3) |
изохорным охлаждением; |
|
|
|
|
|
|
4) |
изотермическим сжатием. |
|
T |
|
|
|
|
10.12. На каком участке в изотермическом про- |
1 |
|
|
|
2 |
||
|
|
|
|
|
|||
цессе наблюдается сжатие газа? Т – термодина- |
4 |
|
|
|
3 |
||
мическая температура, S – энтропия. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
1) |
1 – 2; |
2) 2 – 3; |
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|||
3) |
3 – 4; |
4) 4 – 1. |
|
|
|
|
|
77
P |
|
|
10.13. Тепловая машина работает по циклу: две |
|
1 |
2 |
|
изобары 1–2 и 3–4 и две изохоры 2–3 и 4–1. За |
|
|
|
|||
|
|
|
один цикл работы тепловой машины энтропия |
|
4 |
3 |
|
рабочего тела… |
|
|
|
V |
1) уменьшится; |
|
|
|
|
||
|
|
|
2) |
увеличится; |
|
|
|
3) |
не изменится. |
T
1 
2
4 
3
S
10.14. На рисунке изображен цикл Карно в координатах (T, S). Теплота подводится к системе на участке…
1) 4 – 1; |
2) 3 – 4; |
3) 1 – 2; |
4) 2 – 3. |
10.15. На рисунке предыдущего теста изображен цикл Карно в координатах (T, S), где S – энтропия. Адиабатное расширение происходит на этапе...
1) 1 – 2; |
2) 3 – 4; |
3) 4 – 1; |
4) 2 – 3. |
10.16. На рисунке предыдущего теста изображен цикл Карно в координатах (T, S), где S – энтропия. Адиабатное сжатие происходит на этапе...
1) 4 – 1; |
2) 2 – 3; |
3) 1 – 2; |
4) 3 – 4. |
10.17. На рисунке предыдущего теста изображен цикл Карно в координатах (T, S), где S – энтропия. Изотермическое расширение происходит на этапе...
1) 1 – 2; |
2) 3 – 4; |
3) 4 – 1; |
4) 2 – 3. |
10.18. Тепловая машина работает по циклу Карно. Если температу-
ру холодильника уменьшить, то КПД цикла...
1)не изменится;
2)увеличится;
3)уменьшится.
78
10.19.Тепловая машина работает по циклу Карно. Если температуру нагревателя увеличить, то КПД цикла…
1)уменьшится;
2)увеличится;
3)не изменится.
10.20.Если КПД цикла Карно равен 60 %, то температура нагревателя больше температуры холодильника в…
1) 2,5 раза; |
2) 1,7 раза; |
3) 3 раза; |
4) 2 раза. |
10.21. Если количество теплоты, получаемое рабочим телом от на-
гревателя, увеличится в 2 раза, то КПД тепловой машины...
1) |
увеличится на Q2/Q1; |
2) |
уменьшится на Q2/Q1; |
3) |
уменьшится на Q2/2Q1; |
4) |
увеличится на Q2/2Q1. |
10.22. Если количество теплоты, получаемое рабочим телом от на-
гревателя, уменьшится в 2 раза, то КПД тепловой машины...
1) |
увеличится на Q2/Q1; |
2) |
уменьшится на Q2/Q1; |
3) |
уменьшится на Q2/2Q1; |
4) |
увеличится на Q2/2Q1. |
10.23. КПД тепловой машины равен 80 %, рабочее тело отдает холодильнику 200 Дж тепла. Сколько тепла рабочее тело получает от нагревателя?
1) 500 Дж; |
2) 1600 Дж; |
3) 1000 Дж; |
4) 300 Дж. |
10.24. КПД цикла Карно равен 60 %. Если на 20 % уменьшить температуру нагревателя и на 20 % увеличить температуру холодильника, КПД достигнет значения…
1) 40 %; |
2) 60 %; |
3) 20 %; |
4) 80 %. |
79