12-9. В следующих двух выражениях второго закона термодинамики введено понятие вероятности состояния.

1) Изолированная система стремится достигнуть наиболее вероятного состояния, т. е. макроскопического состояния, соответствующего наибольшему числу микроскопических состояний.

2) Природа стремится от состояний менее вероятных к состояниям более вероятным.

Докажите, что эти выражения равноценны выражениям в 12-7 и 12-8.

12-10. Ниже приведено несколько формулировок третьего закона термодинамики.

1) Энтропия индивидуальных кристаллических тел стремится к нулю при стремлении температуры к абсолютному нулю.

2) Любое вещество имеет определенную положительную энтропию, но при абсолютном нуле энтропия может стать равной нулю (для чистых, правильно образованных кристаллических веществ).

3) Энтропия чистых веществ, существующих в виде идеальных кристаллов, при температуре абсолютного нуля равна нулю. Докажите, что все приведенные формулировки равноценны. Выразите первую формулировку в виде математической формулы.

12-11. Было предложено еще две формулировки третьего закона термодинамики.

1) Невозможно достичь состояния с нулевой энтропией.

2) Невозможно достичь абсолютного нуля температуры конечным числом операций.

Объясните физический смысл этих формулировок. 12-12. Найдите ошибку в следующих рассуждениях:

а) энергия есть функция состояния;

б) теплота есть энергия;

в) следовательно, теплота есть функция состояния;

г) но теплота не является функцией состояния.

12-13. Можно ли создать устройство, позволяющее получить работу в результате изменения атмосферного давления? Будет ли оно вечным двигателем?

12-14. Два совершенно одинаковых сосуда заполнены одним и тем же газом (например, гелием) при 20 °С. В одном сосуде необходимо поддерживать температуру +5O0C (в нагревательном шкафу), в другом —10°С (в холодильнике). На какой процесс (на нагревание или охлаждение) будет затрачено большее (или равное) количество электричества?

12-15. Пушечный ствол при стрельбе холостыми и заряженными снарядами нагревается по-разному. В каком случае следует ожидать большего нагревания?

12-16. Как изменяется температура детали при ее ковке? 12-17. Нагревание 1 кг воды на 1 0C равноценно подъему те-

76

Copyright © 2005-2012 Xenoid v2.0

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач