Примеры выполнения тестовых заданий. Задание 1.На рисунке изображен цикл Карно в координатах (T
| Задание 1.На рисунке изображен цикл Карно в координатах (T, S), где
|  |
Выполнение задания.Цикл Карно состоит из четырех обратимых процессов: изотермического расширения, адиабатического расширения, изотермического сжатия и адиабатического сжатия.
В статистической физике энтропия является мерой неупорядоченности системы.
В изотермическом процессе 1-2 (Т = const) энтропия увеличивается, т.е. возрастает беспорядок в системе, а значит, идеальный газ расширяется.
В адиабатическом процессе 2-3 ( 
и 
) температура понижается. Согласно уравнению адиабаты
,
(где V – объем газа; 
– коэффициент Пуассона), при понижении температуры газ расширяется.
Таким образом, расширение идеального газа происходит на участках: 1-2 и 2-3.
Ответ: 1) 1-2 и 2) 2-3
Задание 2.Изолированная термодинамическая система совершает равновесный переход из состояния 1 в состояние 2. Если процесс необратимый, то для изменения энтропии справедливо следующее математическое выражение …
| 1) |  | 2) |  | 3) |  |
Выполнение задания.Согласно неравенству Клаузиуса
,
т.е. энтропия замкнутой системы может либо возрастать (в случае необратимых процессов), либо оставаться постоянной (в случае обратимых процессов). Так как термодинамическая система изолированная и процесс необратимый, то энтропия должна увеличиваться 
.
С учетом первого начала термодинамики
изменение энтропии, равное
,
примет следующий вид
Ответ: 2)
Задание 3.Энтропия неизолированной термодинамической системы в процессе парообразования вещества в ней …
| 1) | увеличивается | 2) | убывает |
| 3) | остается постоянной | 4) | может как убывать, так и оставаться постоянной |
Выполнение задания.Неизолированная термодинамическая система может обмениваться теплотой с внешней средой, поэтому ее энтропия может вести себя любым образом, т.е. возрастать, убывать или оставаться постоянной.
В процессе парообразования, происходящего с подводом теплоты, вещество превращается из жидкого состояния в газообразное состояние. В процессе парообразования увеличивается неупорядоченность системы, а значит, энтропия увеличивается.
Ответ: 1) увеличивается
ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ. РАБОТА ПРИ ИЗОПРОЦЕССАХ
При выполнении тестовых заданий студент должен
знать: первое начало термодинамики; изопроцессы (изотермический, изобарный, изохорный, адиабатный); работа при изопроцессах;
уметь: анализировать информацию, представленную в виде графика, диаграммы; вычислять работу в изопроцессах.