Fizika II, Hőtan: vizsgatételek
1. Nulladik főtétel, hőmérséklet
hőtan alapjai: veszteségek, hőmérséklet-növekedés;
kalorimetria -> U, Q, állapotjelzők, -egyenletek
egyensúly fogalma, egyensúly tranzitivitása,
intenzív áll.jelzők szerepe a főtételek tükrében (I,II,III)
hőmérséklet mérése (alappontok+
jelenség+ lineáris skála), skálák, abszolút hőmérséklet, 0.-fajú PM
2. Első főtétel, állapothatározók
I. FT (3 állítása), extenzív,
intenzív állapothatározók, kölcsönhatások <-> szabadsági fokok
fesz-mech munka, Cv , cv
, entalpia definíciója, megváltozása, technikai munka, Cp , cp
entalpia értelmezése (környezettel
csatolt rendszer energiája), I.-fajú PM
3. Második főtétel, entrópia
egyirányúság: veszteség, entrópia
léte, Kelvin-Planck, auto-folyamatok iránya, Clausius-gép
Carnot-hőerőgép, -hőszivattyú
energetikai ábrázolása, hőerőgépek hatásfoka (3 állítás)
abszolút entrópia, abszolút hőmérséklet,
II.-fajú PM, III.FT megfogalmazásai
4. Körfolyamatok
Carnot, egyéb hőerőgép, hőszivattyú
(főtő-hőtő), hatásfok-, jósági tényező definíciója, értéke
Carnot-körfolyamatok: ábrázolás
(id.gázzal pV,TS, energetikai), U, H, L, Q kiszámítása ideális gázra
II. főtétel-beli szerepe, gyakorlati
megvalósítás, egyéb speciális körfolyamatok: Otto, Diesel, Joule
5. Fundamentális állegyek, TD potenciálok
S(U,x) -> U(S,x) -> állapotjelzők
kiszámítása: invertálás, parciális deriválás értelmezése saját példán
U,H,F,G: definiciója, I-II.főtétel
-> megváltozások, egyensúly feltételei (F,G példa) -> TD potenciálok
homogén rendszerekre U, H, F,
G értéke, Gibbs-Duhem reláció levezetés, végeredmény, felhasználása
6. TD modellek
kinetikus gázelmélet feltételei,
értelmezett mennyiségek
klasszikus-, kvantumstatisztika:
feltételei, értelmezett mennyiségek, eredmények
ideális-, Van der Waals modell
összehasonlítása, VdW izotermák jellege
7. Ideális gáz
hőtágulás, Boyle-Mariotte, Gay-Lussac
-> egyesített gáztörvény, kalorikus, termikus állapotegyenlet
speciális állapotváltozások: kényszerfeltétel,
ábrázolás, U, H, Q, L kiszámítása
Carnot-körfolyamat: ábrázolás,
hatásfok, jósági tényező levezetése (összehasonlítás a II. főtétellel)
8. Fázisátalakulás
Van der Waals izotermák jellege,
kritikus tartomány: ábrázolás pv és pT koordinátarendszerben)
Gibbs-féle fázisszabály, Clausius-Clapeyron
levezetés, logaritmikus alakok levezetése (feltételei)
Nedves levegős példa: forrás és
párolgás jelenségének magyarázata (össz., telített, telítetlen nyomás)
9. Mérlegegyenletek
térelmélet alapmennyiségei, általános
mérlegegyenlet (értelmezéssel)
tömegmérleg, kontinuitás feltételei+levezetése,
energiamérleg, Bernoulli feltételei+levezetése
példák: szárító energiamérlege,
síkvezetés diff.egyenletének levezetése
10. Onsager elmélet
TD erő, -áram és –együttható fogalma,
lineáris elmélet, kereszteffektusok, gradiens fogalma
fontosabb fôhatások (4db név,
egyenlet, példák), kapcsolat a II. főtétellel
-mellékhatások (együtthatók mátrixa,
példák), hővezetés egyenletei: sík, stacioner, homogén
11. Dinamika
levezetés: időben
állandó, ill. lineárisan változó hőmérséklet mérése, hőmérő időállandója
értelmezés: nem szigetelt rendszer
egyenletes fűtése, csőben áramló folyadék lehülése
sematikus levezetés:
adott szigeteléső kemence fűtőteljesítményének kiszámítása
12. Fajhő
Ideális gáz TD potenciálfüggvényeinek
meghatározása a fajhőből
(szabad entalpia, entrópia, entalpia,
belső energia)
13. Fázisátalakulások követése mikrokalorimetriával
mérőberendezés, mérési módszer
(DTA, DSC), gyakorlati alkalmazás
14. Elegyek
TD potenciálfüggvények
kétkomponensű elegyek (ideális,
nem ideális)
gázkeverékek (Dalton, vízgőz desztilláció)
15. Híg oldatok
Raoult törvények, forráspont emelkedés,
fagyáspont csökkenés
gázok oldhatósága, ozmózis nyomás
16. Termoelektromos jelenségek*
kísérleti tények (Seebeck, Peltier,
Thomson hatás), elméleti modell
mérlegegyenletek, Onsager-egyenletek,
Seebeck-, Peltier-,Thomson együttható
gyakorlati alkalmazások (hőelemek,
hőáram-mérő lapok)
17. Diffúzió, (kémiai reakciók csak okleveleseknek)*
Fick I., Fick II. törvénye
elméleti modell, mérlegegyenletek,
Onsager-egyenletek
Diffúziós együttható hőmérsékletfüggése,
gyakorlati alkalmazások
Kémiai reakciók
18. Hőmérsékleti sugárzás*
abszolút fekete test sugárzása
Stephan-Boltzmann, Wien, Planck,
színhőmérséklet, gyakorlati alkalmazások
19. Nedves levegő, koncentráció jellegű mennyiségek
parciális nyomás, komponensek
tulajdonságai
a Mollier-diagram szerkesztési
elvei
20. Nedves levegő, állapotváltozások
a Mollier-féle diagramm használata,
a pszichrométer leolvasása
állapotváltozások normál körülmények
közt és fázisátalakulásoknál
21. Hűtő körfolyamatok*
hűtő körfolyamat származtatása
a Carnot-ciklusból
Ts, ph diagramok: fojtószelepes,
utóhűtéses körfolyamat,
a valóságos hűtőkörfolyamat, az
abszorpciós hűtőgép
A csillaggal jelölt * tételeket jeles megajánlott jegyhez
kérdezzük