Законы сохранения. 
Концепции естествознания

Первый закон термодинамики.

Зависимость энтальпии от температуры. Понятие теплового эффекта реакции.

Закон Гесса.

Второй закон термодинамики. Понятие об энтропии.

Третий закон термодинамики. Принцип Нернста.

Вопросы

Что называется термодинамической системой и термодинамическим процессом?

Сформулируйте Первый закон термодинамики.

В чем заключается физический смысл Первого закона термодинамики?

Когда и кем был открыт основной закон сохранения энергии?

Что определяет тепловой эффект изохорного процесса?

Что называется энтальпией?

Справедлив ли Первый закон термодинамики как для физических процессов, так и для химических процессов? Приведите примеры.

Сформулируйте зависимость энтальпии от теплоемкости системы.

Что называется тепловым эффектом реакции?

Как влияет температура на изменение энтальпии системы?

Что характеризует изотермический и эндотермический эффекты?

Изменение энтальпии может быть следствием изменения химических процессов? Пример.

Сформулируйте закон Гесса.

Что характеризует Второй закон термодинамики?

Что называется энтропией?

В чем заключается физический смысл энтропии?

Какое обоснование Второго закона термодинамики дано Людвигом Больцманом?

Что позволяет определить Третий закон термодинамики?

Тесты

• 1. Что такое первый закон термодинамики?
• а) это закон сохранения энергии;
• б) это количество теплоты, сообщенное термодинамической системе, за счет которой происходит приращение внутренней энергии системы и она совершает работу против внешних сил;
• в) это количество теплоты, сообщенное системе, за счет которой происходит приращение внутренней энергии системы;
• г) это количество теплоты, сообщенное системе, за счет которой система совершает работу.
• 2. Формула, описывающая первый закон термодинамики.
• а) Q=U+A; в) U=3/2 vRT;
• б) Q=U; г) А=рУ.
• 3. Определите работу расширения газа и изменение его внутренней энергии при условии, что двухатомному газу расширился при постоянном давлении.
• а) А=-2. 5 кДж: U=17; 5 кДж; в) А=49 кДж: U=0 кДж;
• б) А=10 кДж; U=4 кДж; г) А=4 кДж: U=10 кДж.
• 4. Что такое энтальпия?
• а) функция термодинамической системы;
• б) это тепловая функция системы, равная произведению давления на объем системы;
• в) энтальпия системы равна сумме внутренней энергии и произведению давления на объем системы;
• г) энтальпия системы равна разности ее внутренней энергии и произведение давления на объем системы.
• 5. От чего зависит энтальпия идеального газа:
  • а) от массы газа; в) от абсолютной температуры газа;
  • б) от объема газа: г) от теплоемкости газа.
• 6. Что выражает закон Гесса:
  • а) тепловой эффект реакции, протекающий в системе при постоянном объеме или при постоянном давлении, определяется начальным и конечным состоянием системы;
  • б) тепловой эффект реакции, протекающий в системе при постоянном объеме или постоянном давлении, определяющийся конечным состоянием системы;
  • в) тепловой эффект реакции, который не зависит от промежуточных стадий;
  • г) тепловой эффект реакции, который зависит от промежуточных стадий.
• 7. Что такое положительный тепловой эффект реакции?
• а) тепловой эффект исходных веществ; в) тепловой эффект сложных веществ;
• б) тепловой эффект простых веществ; г) тепловой эффект продуктов реакции.
• 8. Какой тепловой эффект считается отрицательным? а) тепловой эффект отрицательный не существует;
• б) тепловой эффект исходных веществ;
• в) тепловой эффект продуктов реакции;
• г) тепловой эффект продуктов реакции при плавлении.
• 9. Позволяет ли первый закон термодинамики определить направление протекания термодинамических процессов?
• а) это закон сохранения энергии; в) не позволяет;
• б) это закон превращения энергии; г) позволяет.
• 10. Формулировка второго закона термодинамики:
  • а) это закон изменения энтропии; в) это закон возрастания энтропии;
  • б) это закон изменения энтальпии; г) это закон уменьшения энтропии.
• 11. Что такое энтропия?
• а) функция состояния системы;
• б) это количество теплоты, сообщенное системе;
• в) это отклонение количества теплоты, сообщенного системе, к температуре системы:
• г) это отклонение количества теплоты, сообщенного системе, к давлению системы.
• 12. Для воды температура отвердевания 273 К, кипения 373 К и критическая 647 К. При какой температуре вода находится в газообразном состоянии?
• а) 373 К; в) 647 К;
• б) >373 К; г) >647 К.
• 14. Третий закон термодинамики (или принцип Нернста).
• а) изменение энтропии системы равно нулю в любом изотермическом процессе, проведенном при абсолютном нуле температуры;
• б) изменение энтропии системы равно нулю в изотермическом процессе,

проведенном при критической температуре системе;

• в) изменение энтропии системы равно максимальному в экзотермическом процессе, проведенном при абсолютном нуле температур;
• г) изменение энтропии системы процессе, проведенном в экзотермическом процессе, проведенном при абсолютном нуле температуры.
• 15. Что называют стандартным тепловым эффектом? а) тепловой эффект при 0° С; в) тепловой эффект при 100° С:
  • б) тепловой эффект при 250С; г) тепловой эффект при 273о С.

Волькенштейн В. С. Общий курс физики. — М.: Наука. 1990.

Филиппов Ю. В., Попович М. П. Физическая химия. — М.: Издательство МГУ, 1988.

Ерёмин Е. Н. Основы химической термодинамики. — М.: Высшая школа. 1988.

Ярославцев А. Б. Основы физической химии — М.: Научный мир, 1998.

Царёв О. П. Энтропия. Технология. Экономика. — СПб.: Политехника. 1993.

Шварцман Л. А., Жуховицкий А. А. Начало физической химии для металлургов. — М.: Металлургия, 1991.

Физическая химия. В 2 книгах; / Под редакцией Н. К. Воробьёва, И. Н. Гордеева и др. — М.: Высшая школа. 1995.

Горшков В. И. Кузнецов И. А. Основы физической химии. — М.: Издательство МГУ, 1993.

Полторак О. М. Термодинамика в физической химии. — М.: Высшая школа. 1991.

Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики. М.: Высшая школа. 1999.

Бланк А. Я. Физика. — Харьков: Каравелла, 1996.

Грибов Л. А. Прокопьева Н. И. Основы физики /Учебник для естественнонаучных направлений вузов/. — М.: Наука Д995.

Бродянский В. Н. Сади Карно (основоположник термодинамики). — М.: Наука, 1993.

Исследования по истории и физике. Ответственный редактор А. Т. Григорян. — М: Наука, 1995.

Полак Л. С. Людвиг Болыщан, 1844−1906. -М.: Наука, 1987.