1) Какая будет сделана работа при переходе молекул воды в пар при 100 ºС и нормальном давлении? Какое количество

1) При переходе молекул воды в пар, происходит испарение, что является фазовым переходом от жидкости к газу. При этом вода поглощает теплоту. Для расчета работы, сделанной при этом процессе, можем использовать уравнение работы:

\[Работа = -P \cdot \Delta V\]

где Р - давление, \(\Delta V\) - изменение объема системы.

Приходится учесть, что работа считается отрицательной, так как пар при переходе сжимается, а значит, совершает работу на внешнюю среду.

Количество теплоты, переданное воде в этом процессе, может быть вычислено с использованием уравнения:

\[Теплота = -Работа - \Delta U\]

где \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии в системе.

2) Разница в теплоемкостях \(СН - СМ\) для идеального парамагнетика равна нулю. Это связано с тем, что парамагнетики не обладают способностью к спонтанной намагниченности и, следовательно, независимы от магнитного поля. Это означает, что изменение температуры не вызывает изменения энергии, связанной с магнитизмом, в системе.

3) Для одноатомного идеального газа могут быть определены следующие термодинамические потенциалы:

- Внутренняя энергия \(U\) - это сумма кинетической и потенциальной энергии всех атомов в газе.
- Функция Гельмгольца \(F\) - это энергия, доступная для выполнения работы при постоянной температуре и объеме.
- Свободная энергия Гиббса \(G\) - это энергия, доступная для выполнения работы при постоянной температуре и давлении.
- Энтальпия \(H\) - это сумма внутренней энергии и произведения давления на объем системы.

4) Чтобы вычислить давление, при котором вода начнет кипеть при 95 °C, можно использовать уравнение Клапейрона:

\[\ln \left(\frac{P_2}{P_1}\right) = -\frac{\Delta H_{\text{исп}}}{R} \left(\frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1}\right)\]

где \(P_1\) и \(P_2\) - давления, \(T_1\) и \(T_2\) - температуры, \(\Delta H_{\text{исп}}\) - удельная теплота испарения воды, \(R\) - универсальная газовая постоянная.

Удельная теплота испарения воды составляет 2258,4 Дж/г (джоулей на грамм). Подставив значения в уравнение, можно вычислить давление, при котором вода начнет кипеть при 95 °C.

5) Для рассмотрения локального равновесия макроскопически неравновесной системы применяются следующие условия:

- Условие механического равновесия: сумма всех внешних сил, действующих на систему, равна нулю.
- Условие термодинамического равновесия: система находится в состоянии, когда ее температура и другие термодинамические параметры являются постоянными или изменяются медленно с течением времени.
- Условие химического равновесия: химические реакции в системе идут в обоих направлениях с одинаковой скоростью, и концентрации реагентов и продуктов остаются постоянными.

6) Внутреннюю энергию идеального газа можно вычислить по следующей формуле:

\[E = \frac{3}{2}nRT\]

где \(E\) - внутренняя энергия, \(n\) - количество молей газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура газа в кельвинах.