Теорема о равномерном распределении энергии теплового движения по степеням свободы. Число степеней свободы молекул. Средняя энергия теплового движения молекул газа.

Броуновское движение. Проверка распределения Больцмана в опытах с броуновским движением. Формула Эйнштейна для описания броуновского движения.

Внутренняя энергия. Термодинамический метод. Выражение для внутренней энергии идеального газа.

Работа и количество тепла. Первый закон термодинамики. Работа при равновесном и неравновесном изменении объема системы.

Теплоемкость. Применение 1-го начала термодинамики для вычисления теплоемкости вещества.

Теплоемкость молекулярного водорода (экспериментальная). Классическая теория теплоемкостей идеального газа. Ограниченность теоремы о равномерном распределении энергии по степеням свободы.

Основные термодинамические процессы. Изохорный процесс. Изобарный процесс. Изотермический процесс. Уравнение изотермы идеального газа. Работа идеального газа при изотермическом изменении его объема.

Адиабатный процесс. Уравнение адиабаты идеального газа. Работа идеального газа при адиабатическом изменении его объема.

Политропные процессы. Уравнение политропы идеального газа. Работа идеального газа при политропическом процессе.

Обратимые и необратимые процессы.

Круговые термодинамические процессы и циклы. Тепловые и холодильные машины. Работа при круговом процессе. Первое начало термодинамики в применении к круговому процессу.

Второе начало термодинамики в формулировках Кельвина и Клаузиуса, их эквивалентность. Недостаточность первое начала термодинамики для однозначного описания процессов, происходящих в природе.

Цикл Карно и его КПД.

44. Теоремы Карно. КПД цикла Карно – верхний предел КПД тепловых машин.

Равенство Клаузиуса. Энтропия. Свойства энтропии. Математическое выражение второго начала термодинамики для обратимых процессов. Постоянство энтропии при обратимых процессах в замкнутой системе.

Основное уравнение термодинамики для обратимых процессов. Энтропия идеального газа.

47. Неравенство Клаузиуса. Общая формулировка второго закона термодинамики. Возрастание энтропии при необратимых процессах в замкнутой системе. Вычисление изменения энтропии при необратимых процессах. Примеры. Постулат Клаузиуса – следствие закона возрастания энтропии в замкнутой системе. Закон возрастания энтропии и превращение тепла в работу. Постулат Кельвина и теоремы Карно – следствие возрастания энтропии в замкнутой системе.

Свободная энергия системы.

Статистическое толкование энтропии. Статистический смысл необратимости термодинамических процессов. Вероятности микросостояний и макросостояний идеального газа по пространственным положениям частиц. Биноминальное распределение вероятностей. Термодинамическая вероятность микросостояния. Равновесное состояние системы как наиболее вероятное. Связь энтропии и термодинамической вероятности состояния системы. Статистический характер 2-го начала термодинамики. Энтропия как мера беспорядка в системе.

Экспериментальные изотермы. Критическая точка. Отклонение свойств реальных газов от идеальных. Конденсация газов. Критическое состояние вещества. Область двухфазных состояний вещества на диаграмме P-V. Фазовая диаграмма газ-жидкость.