termo_2011-10

January 8, 2018 | Author: Anonymous | Category: Vetenskap, Fysik, Termodynamik
Share Embed Donate


Short Description

Download termo_2011-10...

Description

Chalmers, Institutionen f¨ or Teknisk Fysik G¨ oran Wahnstr¨ om

Dugga 2 i FTF140 Termodynamik och statistisk fysik f¨or F3 Tid och plats: M˚ andagen den 3 oktober 2011, kl 8.00-9.45, HA1 Hj¨ alpmedel: Inga Bed¨ omning: Varje uppgift kan ge en halv eller en hel po¨ang som adderas till tentamensresultatet l¨ as˚ aret 2011/2012. 1. F¨ or ett helt isolerat system g¨aller att alla spontana processer ¨ar s˚ adana att entropin ¨ okar och vid j¨amvikt g¨aller att entropin ¨ar maximal. Betrakta nu ett system med konstant volym och partikelantal men i termisk kontakt med en v¨armereservoar. Vad g¨aller f¨or spontana processer och vid j¨ amvikt f¨or detta system? 2. Betrakta tv˚ a ¨ amnen A och B vid givet tryck och given temperatur. F¨ or detta system g¨ aller att blandningsentalpin, dvs ¨andringen i entalpi om A och B blandas helt slumpm¨assigt, ges av uttrycket ∆Hmix = ax(1 − x) Motsvarande uttryck f¨ or blandningsentropin ¨ar ∆Smix = −R [x ln x + (1 − x) ln (1 − x)] B˚ ada uttrycken g¨ aller per mol och x betecknar andelen av ¨amnet B. Vid h¨ oga temperaturer blandar sig systemet fullst¨andigt men vid l¨agre temperaturer sker en fasseparation till en A och en B rik fas. Best¨am den h¨ ogsta temperatur f¨or vilken fasseparation sker! 3. De tre l¨ agsta energiniv˚ aerna f¨or ett visst system har v¨ardena 0.00 eV, 0.01 eV och 0.02 eV. D˚ a systemet befinner sig i termisk j¨amvikt vid temperaturen T K har f¨oljande sannolikheter Pn uppm¨atts En gn Pn 0.00

1

0.40

0.01

4

0.20

0.02

?

0.10

d¨ ar gn ¨ ar degenerationsgraden. Best¨am gn f¨or niv˚ an med energin 0.02 eV! 4. Betrakta ett tv˚ aniv˚ asystem med energiniv˚ aerna 0 och . Antag att systemet ¨ ar i termiskt j¨amvikt med en v¨armereservoar vid temperaturen T . H¨ arled ett uttryck f¨or systemets v¨armekapacitet! F¨orenkla uttrycket i gr¨ anserna h¨ og respektive l˚ ag temperatur!

1

View more...

Comments

Copyright � 2017 NANOPDF Inc.
SUPPORT NANOPDF