Физика и астрономия · 12 клас · Раздел „Модул 4. Атоми, вълни и кванти“
Принципи на термодинамиката
Симулации
-
phy.gas-cycle
Газът в цилиндъра
Цилиндър с бутало и газ: уравнение на състоянието, скорости на молекулите, първи принцип, цикъл на Карно и топлинна помпа, ентропия и посока на процесите.
Очаквани резултати по програмата
- Определя топлинни процеси и ги разграничава като равновесни (обратими) и неравновесни (необратими).
- Определя вътрешна енергия на едноатомен идеален газ.
- Разбира, че всеки топлинен процес се характеризира с топлинен капацитет – използва C_p и C_V, определя показател на адиабатата.
- Прилага първи принцип на термодинамиката към процеси с идеален газ (изохорен, изотермен, изобарен и адиабатен).
- Анализира цикличен процес на Карно при идеален газ.
- Разбира, че промяната на ентропията при обратим процес е свързана с обменено количество топлина.
- Пресмята изменение на ентропията в различни случаи.
- Формулира II принцип на термодинамиката като закон за нарастване на ентропията в изолирана система.
- Разбира, че дадено макросъстояние може да бъде реализирано чрез различни микросъстояния и дава съответни примери.
- Определя ентропията качествено като мярка за молекулния безпорядък и я свързва количествено с термодинамичната вероятност.
Нови понятия
- обратим и необратим процес
- макросъстояние и микросъстояние
- вътрешна енергия на едноатомен газ
- U = N⟨ε_k⟩ = 3/2 Nk_BT
- Q_1/T_1 = Q_2/T_2
- ентропия
- II принцип на термодинамиката
- термодинамична вероятност W
- S = k_B ln W
- ΔS = Q/T
Източник: учебна програма на МОН по физика и астрономия за 12 клас (версия на данните v2025-26). Резултатите и понятията са дословно от програмата. Извлечените данни още чакат преглед от учител.