Вопросы к экзамену по физической химии (термодинамика) (1134608)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Вопросы к экзамену по физической химии (термодинамика) для студентов III курса Химического факультета МГУ (весна 2004 года)

1. Термодинамический метод, термодинамические переменные и их классификации. Постулат равновесия. Функции состояния и функции пути. Теплота и работа различных процессов. Абсолютная температура.

2. Уравнения состояния идеального и реальных газов. Уравнение Ван-дер-Ваальса и его анализ. Вириальные уравнения. Теорема о соответственных состояниях и ее трактовка в классической и статистической термодинамике.

3. Первый закон термодинамики. Его формулировка и следствия. Внутренняя энергия и ее свойства. Энтальпия. Вычисление внутренней энергии и энтальпии из опытных данных

4. Закон Гесса. Различные способы расчета теплот реакций. Стандартные теплоты химических реакций. Энтальпии образования химических соединений.

5. Теплоемкости. Их определение в классической и статистической термодинамике. Использование теплоемкостей для расчетов энергии, энтальпии и энтропии.

6. Зависимость теплот химических реакций от температуры. Уравнение Кирхгофа. Некалориметрические методы определения теплот реакций.

7. Второй закон термодинамики. Его формулировки. Обоснование второго закона термодинамики (методы Карно-Клаузиуса, Каратеодори). Энтропия, как функция состояния. Изменение энтропии при необратимых процессах. Неравенство Клаузиуса, «потерянная работа» и «некомпенсированная теплота».

8. Энтропия, ее вычисление и свойства. Тепловая теорема Нернста. Постулат Планка и его ограничения. Формула Больцмана.

9. Математический аппарат термодинамики. Фундаментальное уравнение Гиббса. Внутренняя энергия, как однородная функция объема, энтропии и числа молей. Уравнение Гиббса-Дюгема. Термодинамические потенциалы. Соотношения Максвелла и их использование при расчетах энергии, энтальпии и энтропии. Уравнение Гиббса-Гельмгольца, его различные формы и применение в термодинамике.

10. Химический потенциал. Его различные определения. Способы вычисления изменений химического потенциала в термодинамике и статистической термодинамике

11. Химический потенциал реальных газов и его расчеты по методу летучести (фугитивности) Льюиса. Стандартные состояния и системы сравнения.

12. Характеристические функции (т/д потенциалы) и их свойства. Различные формы записи условий термодинамического равновесия.

13. Условия фазового равновесия. Правило фаз Гиббса.

14. Условия мембранного равновесия. Осмос. Уравнение Вант-Гоффа.

15. Коллигативные свойства жидких растворов. Закон Рауля и его возможный термодинамический вывод.

16. Криоскопические явления в идеальных и неидеальных растворах.

17. Идеальные растворы. Их определение в классической и статистической термодинамике Энтропия смешения и ее расчет для решеточной модели раствора.

18. Неидеальные растворы. Метод активностей Льюиса. Вычисление коэффициентов активности из экспериментальных данных по давлению пара компонентов раствора, криоскопическим данным.

19. Функции смешения, избыточные функции и термодинамическая классификация растворов.

20. Различные отсчетные (стандартные) состояния для химического потенциала (симметричная и несимметричная системы).

21. Уравнение Гиббса-Дюгема. Мольные (интегральные) и парциальные мольные величины. Их определение для бинарных растворов. Взаимосвязь парциальных мольных объемов для систем Н₂О - C₂H₅OH.

22. Равновесие жидкость - пар в двухкомпонентных системах. Различные виды диаграмм состояния. Азеотропные смеси. Законы Гиббса-Коновалова.

23. Правило фаз Гиббса. Его обсуждение и применение к диаграммам состояния серы и фосфора. Энантиотропия и монотропия.

24. Правило фаз Гиббса и его применение к различным диаграммам состояния бинарных систем.

25. Фазовые переходы первого рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Его применение к процессам плавления, сублимации и испарения в однокомпонентных системах (на примере Н₂О).

26. Фазовые переходы второго рода. Уравнения Эренфеста.

27. Химические равновесия в закрытых системах. Условие химического равновесия. Сродство химической реакции. Скорость производства (производство) энтропии при химической реакции. Различные формы записи констант равновесия и связь между ними. Закон действующих масс и его термодинамический вывод.

28. Изотерма химической реакции. Стандартная энергия Гиббса химической реакции.

29. Расчеты констант равновесия с использованием таблиц стандартных значений термодинамических функций и приведенной энергии Гиббса.

30. Зависимость констант равновесия от температуры. Изобара Вант-Гоффа и ее интегрирование.

31. Расчет равновесного состава и выходов продуктов при протекании нескольких химических реакций (на примере реакции образования NH₃, NO из N₂ и О₂, гидрирования этилена).

32. Химические равновесия в растворах. Константы равновесия при различном выборе стандартных состояний для участников реакции. Влияние инертного растворителя на выход продуктов реакции.

33. Гетерогенные химические равновесия с образованием и без образования твердых растворов.

34. Адсорбция и ее определения. Изотерма, изобара и изостера адсорбции. Изотерма Лэнгмюра, ее анализ и области применимости.

35. Полимолекулярная адсорбция. Уравнение БЭТ и его применение для определения поверхности твердых тел.

36. Основные постулаты статистической термодинамики. Метод ячеек Больцмана. Фазовые «μ» и «Г» пространства. Ансамбли Гиббса. Микроканонический и канонический ансамбли Гиббса.

37. Энтропия в статистической термодинамике. (Формула Больцмана, микроканонический ансамбль, канонический ансамбль).

38. Статистические суммы по состояниям и расчет с их помощью внутренней энергии, энтропии, энергии Гельмгольца и энергии Гиббса.

39. Поступательная сумма по состояниям и ее вклады в термодинамические функции. Формула Закура-Тетроде для энтропии идеального газа.

40. Теорема равнораспределения и область ее применимости. Применение к теории теплоемкостей.

41. Колебательная сумма по состояниям. Теории теплоемкости Эйнштейна и Дебая (без вывода).

42. Вращательные суммы по состояниям. Вклады вращательного движения в термодинамические функции для модели жесткого ротатора. Электронная и ядерная суммы по состояниям. Орто- и пара- водород. Электронная составляющая теплоемкости атомарного хлора.

43. Статистическая теория реальных газов. Метод Урселла-Майер. Статистическое рассмотрение вириального уравнения (без вывода).

44. Метод ячеек в статистической термодинамике жидкостей. Расчет энтропии смешения в рамках решеточной модели раствора.

45. Статистический расчет константы равновесия в смеси многоатомных идеальных газов. Сопоставление статистического и классического термодинамического расчетов.

46. Теория дефектов кристаллов. Метод наибольшего слагаемого при расчете суммы по состояниям.

47. Основные постулаты термодинамики необратимых процессов. Производство энтропии. Линейные законы. Связь между сродством и скоростью химической реакции. Теорема Пригожина. Критерий самопроизвольного протекания процесса.

48. Перекрестные явления и их описание в линейной термодинамике необратимых процессов. Соотношения Онзагера. Принцип Кюри.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов вопросов/заданий