ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
,
T x
U Y
T Y
x T
где Y – обобщенная сила, соответствующая внешнему параметру x.
32. Для некоторого газа экспериментально установлено, что произведение
давления
p и удельного объема v зависит лишь от температуры, внутренняя
энергия также определяется лишь температурой. Каково уравнение состояния
такого газа?
2.3. Условия термодинамического равновесия и фазовые переходы
1 (17). Получите условие равновесия двух фаз однокомпонентной системы,
находящейся в термостате под постоянным внешним давлением (
p = const,
T = const).
2 (18)
. Исходя из условий равновесия в двухфазной однокомпонентной системе,
получите уравнение Клапейрона
-Клаузиуса:
2 1
.
dp
dT T v v
3 (19). Три фазы однокомпонентной системы 1, 2, 3 находятся в равновесии друг с
другом в тройной точке. Их удельные объемы равны соответственно
v1, v2, v3.
Пусть p
12
= p
12
(T), p
23
= p
23
(T), p
13
= p
13
(T) – уравнения кривых равновесия
соответственно между газообразной и жидкой, жидкой и твердой, газообразной и
твердой фазами. Покажите, что в тройной точке имеет место соотношение
:
12 23 13
1 2 2 3 3 1
( ) 0.
dp dp dp
v v v v v v
dT dT dT
4 (20). Докажите, что при фазовых превращениях первого рода удельная
свободная энергия и удельная энтальпия испытывают разрыв.
5 (21). Используя уравнение Клапейрона-Клаузиуса, объясните, почему
касательная к линии равновесия твердого тела и пара вблизи тройной точки имеет
больший наклон к температурной оси, чем касательная к линии равновесия
жидкости и пара.
6 (22). Используя уравнение Клапейрона-Клаузиуса, найдите давление
насыщенного водяного пара при температуре 101 °С. Пар можно считать
идеальным газом.
7 (23). В закрытом сосуде объемом V
0
= 510
–3
м
3
находится 1 кг воды при
температуре 100 °С. Пространство над водой занято насыщенным паром воды
(воздух выкачан). Найдите увеличение массы насыщенного пара
m при
повышении температуры на 1 K. Теплота парообразования равна 2,310
6
Дж/кг.
Пар можно принять за идеальный газ.
8 (24). Рассчитайте приближенно теплоту парообразования для воды при 0 °С,
если давление насыщенного пара над жидкой водой при
t
1
= 0 °С и t
2
= 1 °С равно
