Номер 1, страница 209 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 62. Температура и тепловое равновесие. Глава 9. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа - номер 1, страница 209.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Состояние макроскопических тел, то есть тел, состоящих из огромного числа частиц (атомов, молекул), характеризуется с помощью особых физических величин, называемых макроскопическими (или термодинамическими) параметрами. Эти параметры описывают систему как единое целое, усредняя поведение составляющих ее частиц, и могут быть измерены непосредственно с помощью приборов. К основным параметрам состояния относятся:

• Температура ($T$) — это фундаментальная физическая величина, характеризующая термодинамическое равновесие системы. С точки зрения молекулярно-кинетической теории, температура является мерой средней кинетической энергии хаотического движения частиц вещества. Она определяет направление самопроизвольного теплообмена между телами (тепло всегда передается от тела с более высокой температурой к телу с более низкой). В системе СИ измеряется в кельвинах (К).

• Объем ($V$) — это количественная характеристика пространства, занимаемого телом или веществом. Для газов объем, как правило, равен объему сосуда, в котором они находятся. В системе СИ измеряется в кубических метрах ($м^3$).

• Давление ($p$) — это величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. В газах и жидкостях давление возникает вследствие многочисленных ударов молекул о стенки сосуда или о поверхность погруженного в них тела. В системе СИ измеряется в паскалях (Па).

• Количество вещества ($\nu$) и масса ($m$) — это параметры, характеризующие количество частиц в теле. Количество вещества измеряется в молях (моль), а масса — в килограммах (кг). Эти величины связаны друг с другом через молярную массу $M$ (массу одного моля вещества) по формуле $\nu = m/M$.

• Внутренняя энергия ($U$) — это полная энергия системы, за исключением кинетической энергии ее движения как целого и потенциальной энергии во внешних полях. Она складывается из суммарной кинетической энергии хаотического движения всех частиц системы и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. Внутренняя энергия является функцией состояния, то есть она однозначно определяется макроскопическими параметрами системы.

• Энтропия ($S$) — это еще одна функция состояния, которая в статистической физике является мерой вероятности осуществления данного макроскопического состояния, или, проще говоря, мерой беспорядка в системе. Согласно второму началу термодинамики, в изолированных системах энтропия стремится к максимуму, что соответствует наиболее вероятному (наиболее хаотичному) состоянию.

Важно отметить, что эти параметры состояния не являются независимыми. Их взаимосвязь для конкретной системы выражается уравнением состояния. Самым известным примером является уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона), которое связывает давление, объем, температуру и количество вещества:

$pV = \nu RT$

где $R$ — универсальная газовая постоянная.

Ответ: Состояние макроскопических тел характеризуют макроскопические (термодинамические) параметры. Основными из них являются температура ($T$), объем ($V$), давление ($p$), количество вещества ($\nu$) или масса ($m$), внутренняя энергия ($U$) и энтропия ($S$).