Что такое система отсчета? для чего она необходима?

Объяснение:

Система отсчёта представляет собой само тело отчёта имеющие свою систему координат пространства времени по отношению к которой рассматривается то или иное действие с телом в условиях данной задачи.

Система отсчета необходима для точного математического описания движения , взаимодействия и др. физических тел тем или иным путем.

Объяснение:

Второй закон термодинамики устанавливает критерии необратимости термодинамических процессов. Известно много формулировок второго закона, которые эквивалентны друг другу. Мы приведем здесь только одну формулировку, связанную с энтропией.

Существует функция состояния - энтропия S, которая обладает следующим свойством: , (4.1) где знак равенства относится к обратимым процессам, а знак больше - к необратимым.

Для изолированных систем второй закон утверждает: dS і 0, (4.2) т.е. энтропия изолированных систем в необратимых процессах может только возрастать, а в состоянии термодинамического равновесия она достигает максимума (dS = 0,

d 2S < 0).

Неравенство (4.1) называют неравенством Клаузиуса. Поскольку энтропия - функция состояния, ее изменение в любом циклическом процессе равно 0, поэтому для циклических процессов неравенство Клаузиуса имеет вид:

, (4.3)

где знак равенства ставится, если весь цикл полностью обратим.

Энтропию можно определить с двух эквивалентных подходов - статистического и термодинамического. Статистическое определение основано на идее о том, что необратимые процессы в термодинамике вызваны переходом в более вероятное состояние, поэтому энтропию можно связать с вероятностью:

, (4.4)

где k = 1.38 10-23 Дж/К - постоянная Больцмана (k = R / NA), W - так называемая термодинамическая вероятность, т.е. число микросостояний, которые соответствуют данному макросостоянию системы (см. гл. 10). Формулу (4.4) называют формулой Больцмана.

С точки зрения строгой статистической термодинамики энтропию вводят следующим образом:

, (4.5)

где G (E) - фазовый объем, занятый микроканоническим ансамблем с энергией E.

Термодинамическое определение энтропии основано на рассмотрении обратимых процессов:

. (4.6)

Это определение позволяет представить элементарную теплоту в такой же форме, как и различные виды работы:

Qобр = TdS, (4.7)

где температура играет роль обобщенной силы, а энтропия - обобщенной (тепловой) координаты.

Расчет изменения энтропии для различных процессов

Термодинамические расчеты изменения энтропии основаны на определении (4.6) и на свойствах частных производных энтропии по термодинамическим параметрам:

(4.8)

Последние два тождества представляют собой соотношения Максвелла (вывод см. в гл. 5).

1) Нагревание или охлаждение при постоянном давлении.

Количество теплоты, необходимое для изменения температуры системы, выражают с теплоемкости:  Qобр = Cp dT.

(4.9)

Пример 4-3. Найдите изменение энтропии газа и окружающей среды, если n молей идеального газа расширяются изотермически от объема V1 до объема V2: а) обратимо; б) против внешнего давления p.

1)Дано:

m1=50л = 50кг

t1=20°C

t2=100°C

q керосина = 4,6 * 10 ^ 7

c (воды)  = 4200 дж/ кг

с (керосина) = 46МДж/кг

Найти:

m 2 керосина -?

Q=q*m

m=Q/q

Q=c*m1*(t2-t1)

Q=4200*50*(100-20)=16800000Дж=16.8МДж

m2= 16,8/4,6 * 10 ^ 7= 36 кг

ответ: 36 кг

2) Дано:

∆t= 60 C

m каменного угля= 0,21 кг

q каменного угля=2,8*10^7 Дж/кг

c воды=4200 Дж/кг*С

p воды=1000 кг/м³

V воды - ?

Решение

V=m/p

m воды=Q /  c∆t

Q=mq

Q= 0,21 кг * 2,8*10^7 Дж/кг= 5880000 Дж

m воды=5880000 Дж /4200 Дж/кг*С * 20 С  = 28000 г = 28 кг

V= 28 кг/1000 кг/м³= 0,028 м³

ответ: 0,028 м³