Идеальный газ находится в адиабатически изолированном цилиндре с поршнем под постоянным внешним давлением $p_{0}$. Вычислив вариации энтропии $\delta S$ и $\delta^{2} S$, покажите, что при равновесии энтропия действительно максимальна.
Подробнее
Определите условия равновесия двухфазной системы из разных веществ.
Подробнее
Определите условия равновесия во внешнем силовом поле с потенциальной энергией $\phi(x, y, z)$.
Подробнее
Раствор с концентрацией растворенного вещества $c \equiv \frac{n}{N} \ll 1$ находится в однородном поле тяжести с ускорением $g$. Определите зависимость концентрации от высоты, считая температуру постоянной.
Подробнее
Найдите критический радиус $R$ капли жидкости, начиная с которого объем капли при наличии пересыщенного пара той же жидкости будет увеличиваться. Давление $p$ и температуру $T$ системы считать постоянными.
Подробнее
Используя условия термодинамического равновесия, покажите, что при фазовых переходах второго рода энтропия $S$ и молярный объем $V$ не испытывают скачка.
Подробнее
Используя разложение химического потенциала кристалла в ряд по степеням параметра упорядочения $\xi$ вблизи точки Кюри, найдите скачки коэффициентов теплового расширения и изотермической сжимаемости.
Подробнее
Получите выражение для дифференциального эффекта Джоуля - Томсона, считая его изоэнтальпическим.
Подробнее
С помощью уравнения состояния Дитеричи
$p = \nu RT (V - \nu b)^{-1} e^{ - \frac{ \nu a}{RTV} }$
определите, как зависит температура инверсии для эффекта Джоуля - Томсона от давления, и изобразите эту зависимость графически.
Подробнее
Покажите, что при больших плотностях у газа, подчиняющегося уравнению состояния Ван-дер-Ваальса, существует две точки инверсии.
Подробнее
Для получения сверхнизких температур в лабораторной практике применяют метод адиабатического размагничивания парамагнитных тел. Найдите изменение температуры при таком процессе.
Подробнее
Пользуясь теоремой Нернста, покажите, что постоянная $a$ в уравнении максимальной работы
$A^{*} = aT - T \int \frac{ \bar{Q} }{T^{2} }dT$
для конденсированных систем равна нулю.
Подробнее
Пользуясь теоремой Нернста, определите энтропийную постоянную $S_{0}$ газа, находящегося в равновесии с твердым телом.
Подробнее
Закон действующих масс иногда записывают через молярные концентрации $c_{i} = \frac{n_{i} }{V}$ ($n_{i}$ - число молей $i$-го вещества, $V$ - полный объем) или концентрации $x_{i} = \frac{n_{i} }{ \sum n_{i} }$. Выразите соответствующие постоянные равновесия $K_{c}(T, p)$ и $K_{N}(T, p)$ через постоянную равновесия $K_{p}(T, p)$, определяющую равновесные парциальные давления. Считать, что все вещества подчиняются уравнению состояния идеальных газов.
Подробнее
Постоянную химического равновесия некоторых сложных реакций можно вычислить по постоянным равновесия простых реакций. Пользуясь законом действующих масс, выразите постоянную равновесия $K_{N}$ реакции:
$CO + H_{2}O \rightleftarrows CO_{2} + H_{2}$
через постоянные реакций
$2CO + O_{2} \rightleftarrows 2CO_{2}$ и $2H_{2} + O_{2} \rightleftarrows 2H_{2}O$.
Подробнее