5.2 Если энтропия является мерой беспорядка, то почему она возрастает при изотермическом расширении газа? Ведь при этом температура остается постоянной и динамический беспорядок не растет.
5.3 Одной из характеристик термодинамического состояния является число способов, которыми может быть осуществлено данное состояние. Разным состояниям отвечают разные числа способов. Какая характеристика состояния является показателем беспорядка?
5.4 Почему состояние, обладающее большим беспорядком, наиболее вероятно?
5.5 Во сколько раз вероятность превышения плотности воздуха в два раза над наивероятнейшим значением в объемчике 0,1 мм3 меньше вероятности самого вероятного состояния? Полагайте, что P=105 Па, T=293°K.
5.6 Как на языке вероятностей можно переформулировать утверждение: "Любая замкнутая термодинамическая система самопроизвольно переходит из состояния с меньшей энтропией в состояние с большей энтропией?". Как вероятность состояния связана с энтропией состояния?
5.7 Вещество, состоящее из молекул, имеющих магнитные моменты, помещено в магнитное поле и находится в состоянии теплового равновесия. Затем вещество защитили адиабатической оболочкой и выключили магнитное поле. Что при этом произойдет? Объясните происходящее.
|
|
5.8 Один из методов получения сверхнизких температур заключается в следующем. Парамагнитное вещество охлаждается в магнитном поле до возможно низкой температуры. Затем обеспечивают достаточно хорошую теплоизоляцию и выключают магнитное поле. При этом температура понижается. были достигнуты температуры 10-4К. Объясните принцип данного способа охлаждения.
5.9 Рассмотрим сосуд с газом, разделенный пополам перегородкой. В одной половине газ, в другой - вакуум. Перегородку выдернули, предоставив газу распространяться по всему объему. Очевидно, что в первые мгновения после удаления перегородки вероятность того, что все молекулы будут находиться в одной половине сосуда близка к единице. С другой стороны, расчет вероятности такого состояния дает P=2-N, где N - число молекул в сосуде. Оказывается, что система находится в маловероятном состоянии с гораздо большей вероятностью. Объясните это противоречие.
5.10 Можно ли перевести систему из более вероятного в менее вероятное состояние? Если нельзя, то почему? Если можно , то каким способом?
5.11 Как выражается через разность энтропий двух состояний отношение вероятностей пребывания в этих состояниях при тепловом равновесии?
5.12 Какую работу надо совершить над системой, чтобы при температуре 300 К перевести ее в e1000 раз менее вероятное состояние?
5.13 Частица со спином 1/2 и магнитным моментом 9,28×10-24 Дж/Тл находится в магнитном поле индукции B=2,23 Тл. В каком отношении находятся времена пребывания частицы с магнитным моментом направленным по и против направления магнитной индукции? (Справка: e-x»1-x при x<<1).
5.14 Поясните в терминах вероятных и невероятных состояний отличие обратимых от необратимых процессов.
5.15 Разъясните идею опытов Перрена по определению числа Авогадро.
5.16 Что такое шкала высоты? В каком отношении находятся шкалы высот гелия и молекулярного водорода? Одинаковые или нет шкалы высот одного и того же газа на Земле и на Марсе?
5.17 В тонкой взвеси концентрация частиц плавно убывает с высотой. Однако, если частицы взвеси достаточно крупные, то они оседают на дно, и никакого плавного распределения не наблюдается. Дайте этому объяснение.
6.1 В чем состоит явление Джоуля-Томсона. Дайте качественное пояснение эффекту Джоуля-Томсона, исходя из представлений о взаимодействии молекул между собой. Какие изменения в эффекте следует ожидать при переходе от низких к высоким давлениям в газе? В чем физический недостаток модельной поправки на собственный объем?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
