IV. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА 7. ЗАКОНЫ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ. Основные формулы. 1. Количество вещества

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Размер: px
Начинать показ со страницы:

Download "IV. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА 7. ЗАКОНЫ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ. Основные формулы. 1. Количество вещества"

Транскрипт

1 I. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА 7. ЗАКОНЫ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ. Количество вещества m Основные формулы или где N число структурных элементов системы (молекул атомов ионов и т. д.); N A постоянная Авогадро; молекулярная масса.. Уравнение состояния идеальных газов (уравнение Менделеева Клапейрона) m где т масса газа; молярная масса газа; универсальная газовая постоянная; Т термодинамическая температура.. Закон Дальтона N N A n где р давление смеси газов; р парциальное давление -го компонента смеси; п число компонентов смеси. 4. Молярная масса смеси газов cм m m Концентрация частиц (молекул атомов и т.п.) однородной системы n N N A m n n. где объем системы; плотность вещества. 6. В МКТ пользуются физической (идеализированной) моделью называемой идеальным газом согласно которой: а) собственный объем молекул газа пренебрежимо мал по сравнению с объемом сосуда. б) пренебрегают силами взаимодействия между молекулами. Следовательно потенциальная энергия взаимодействия молекул принимается равной нулю а внутренняя энергия идеально газа равной средней кинетической энергии молекул. в) столкновения молекул газа между собой и со стенками сосуда абсолютно упругие..

2 Заметим что понятие идеального газа не применимо при очень низких температурах (близких к температуре конденсации данного газа) и при очень высоких давлениях. Макропараметры газа р. Основное уравнение МКТ идеального газа уравнение которое связывает макропараметры идеального газа с микропараметрами: р nm 0 ср (.) где р давление газа; m 0 масса молекулы газа 0 m ; n число молекул газа в единице объема; среднеквадратичная скорость N A молекул. ср ср р nm0ср nm0 n Eкин (.) где E кин средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы. Eкин k (.) где k постоянная Больцмана (k = 8 0 Дж/К). N A Основное управление МКТ можно записать в виде р nk. (.4) Из уравнения (.) следует что кинетическая энергия не зависит от рода вещества а зависит только от температуры. 7. Скорость молекул: средняя квадратичная v k m или v кв ; кв средняя арифметическая v наиболее вероятная 8k m или v 8 v в где т масса одной молекулы. k m или ; v в 69

3 Примеры решения задач Задача. Сколько молекул содержится в м водорода при нормальных условиях? Какова масса одной молекулы водорода? Д а н о: = м = 7 ºК р = 0 5 Па = 0 кг/моль п 0 =? т =? Р е ш е н и е Число молекул в одном моле любого газа (число Авогадро) N А = 60 0 /моль. Объем одного моля любого газа (в том числе и водорода) при нормальных условиях 0 = 4 л/моль = 4 0 м /моль. Следовательно число молекул водорода содержащихся в м при нормальных условиях определяется соотношением N A 5 n /моль. Эта величина одинакова для любого газа и называется числом Лошмидта. Масса одной молекулы водорода 7 m 0 кг. N A Задача. Моль одноатомного идеального газа участвует в процессе представленном на диаграмме. В состоянии температура газа равна Т = = 00 ºК а в состоянии Т = 400 ºК. Определите температуру газа Т в точке. 0 Дано: Т = 00 ºК Т = 400 ºК Т =? Решение ;. Запишем уравнение Менделеева Клапейрона для состояний газа и : ; ; или. 70

4 Для изохорического процесса ( ) можно записать: ; следовательно 00 К. Задача. Температур поверхностного слоя Солнца (фотосферы) около 6000 ºК. Почему с поверхности Солнца не улетают атомы водорода из которых в основном состоит фотосфера? Р е ш е н и е Средняя квадратичная скорость атомов водорода в фотосфере Вторая космическая скорость v 4 кв 0 м/с. v G M r c c Как видно средняя квадратичная скорость в 5 раз меньше второй космической скорости поэтому большинство атомов водорода не могут вырваться из поля тяготения Солнца. м/с. Задача 4. Определить плотность смеси 4 г водорода и г кислорода при температуре 7 ºС и давлении 700 мм рт.ст. Д а н о: m = 4 г = 0004 кг = 0 кг/моль m = г = 00 кг = 0 кг/моль = 80 0 К р см = 700 мм рт.ст. = = 700 = Па см =? отсюда Р е ш е н и е Чтобы найти плотность смеси необходимо знать ее массу и объем тогда mсм cм ; mсм m m. Объем смеси можно найти используя уравнение Менделеева Клапейрона: m m см ; ; ; см m m 7

5 и тогда см m m см 4 m m см m m кг/м. Задача 5. На осях р- изображены графически процессы с помощью которых идеальный газ был переведен из состояния в состояние 4. Начертить как будут выглядеть эти же процессы - - и -4 на осях р-т и -Т если - изотерма. Расшифруем графики каких процессов показаны на осях: - изотермическое сжатие; - изобарическое сжатие; -4 изохорический процесс с понижением давления. Вычертим графики этих же процессов на других осях. 7

6 Задачи 7-. В баллоне объемом 4 л находится водород при нормальных условиях. После того как в баллон было дополнительно введено некоторое количество гелия давление в баллоне возросло до р = 05 МПа а температура не изменилась. Определить массу гелия введенного в баллон. 7-. Смесь водорода и азота общей массой т = 90 г при температуре Т = 600 ºК и давлении р = 46 МПа занимает объем = 0 л. Определить массу т водорода и массу т азота. 7-. Оболочка воздушного шара имеет объем = 600 м. Найти подъемную силу F П водорода наполняющего оболочку на высоте где давление р = 60 кпа и температура Т = 80 ºК. При подъеме шара водород может выходить через отверстие в нижней части Водород находится при температуре Т = 00 ºК. Найти среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы а также суммарную кинетическую энергию всех молекул этого газа; количество вещества водорода = 05 моль В баллоне объемом 0 л находится гелий под давлением р = МПа при температуре Т = 00 ºК. После того как из баллона было взято 0 г гелия температура в баллоне понизилась до Т = 90 ºК. Определить давление р гелия оставшегося в баллоне Баллон содержит т = 80 г кислорода и т = 0 г аргона. Давление смеси р = МПа температура 00 ºК. Принимая данные газа за идеальные определить объем баллона Какой объем занимает смесь азота массой т = кг и гелия массой т = кг при нормальных условиях? 7-8. В баллоне емкостью 5 л находится смесь содержащая т = 0 г водорода т = 54 г водяного пара и т = 60 г окиси углерода. Температура смеси 7 ºС. Определить давление Количество вещества гелия = 5 моль температура Т = 0 ºК. Определить суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул этого газа Теплоизолированный сосуд объемом = м разделен пористой перегородкой на две равные части. Атомы гелия могут свободно проникать через поры в перегородке а атомы аргона нет. В начальный момент в одной части сосуда находится m = кг гелия а в другой m = кг аргона а средняя квадратичная скорость атомов аргона и гелия одинакова и составляет 000 м/с. Определить температуру гелий-аргоновой смеси после установления равновесия в системе. 7-. Найти плотность газовой смеси водорода и кислорода если их массовые доли и равны соответственно /9 и 8/9. Давление смеси равно 00 кпа температура Т = 00 ºК. 7-. В сосуде объемом 4 л при нормальных условиях находится кислород. Определить количество вещества и массу т кислорода а также концентрацию п 0 его молекул в сосуде. 7

7 7-. В сосуде находится смесь 0 г углекислого газа (СО ) и 5 г азота (N ). Найти плотность этой смеси при температуре 7 0 С и давлении Па Сосуд объемом 0 л содержит смесь водорода и гелия при температуре t = 0 ºС и давлении атм. Масса смеси т = 5 г. Найти отношение массы водорода к массе гелия в данной смеси В баллон емкостью = л поместили т = 5 кг азота при температуре t = 7 ºС. Какое давление р будет создавать азот в баллоне при температуре t = 50 ºС если 5 % азота будет выпущено. Каково было начальное давление р? 7-6. На дне сосуда заполненного воздухом лежит полый стальной шарик радиусом r = см. Масса шарика 5 г. До какого давления р надо сжать воздух в сосуде чтобы шарик поднялся вверх? Считать что воздух при больших давлениях подчиняется уравнению газового состояния. Температура воздуха t = 0 ºС = = const (сжатие воздуха происходит достаточно медленно) На какой глубине радиус пузырька воздуха вдвое меньше чем у поверхности воды если давление у поверхности равно р 0? 7-8. Определить температуру газа находящегося в закрытом баллоне если его давление увеличилось на 04 % первоначально при нагревании на = К Тонкостенный резиновый шар собственным весом 06 Н наполнен неоном и погружен в озеро на глубину h = 0 м. Найти массу неона если шар находится в положении равновесия. Атмосферное давление р 0 = Па температура на глубине озера t = + 4 ºС. Натяжением резины пренебречь В закрытом сосуде емкостью = м находится т = 7 кг воды и т = кг кислорода. Найти давление в сосуде при температуре t = 57 ºС зная что в этих условиях вся вода превращается в пар (считать что пар в данном случае подчиняется законам идеального газа). 7-. В теплоизолированный сосуд объемом = л содержащий одноатомный идеальный газ при температуре Т = 00 К помещают кусочек железа массой m = 00 г нагретый до температуры Т = 500 К. Определить давление р газа после установления теплового равновесия если его начальное давление равно р = 0 5 Па. Объемом железа по сравнению с объемом сосуда пренебречь. Удельная теплоемкость железа с = Дж/кг К. 7-. В идеальном газе происходят процессы -; -; -4. Изобразить эти процессы на координатных осях р р. 7-. В лифте движущимся с ускорением а = 5 м/с направленным вверх находится цилиндрический сосуд закрытый поршнем массой М = 0 кг и площадью S = 00 см. Под поршнем находится идеальный газ. Поршень расположен на расстоянии h = см от дна сосуда. Определите на 74

8 какую величину h переместится поршень если лифт будет перемещаться с тем же по модулю ускорением направленным вниз. Температура газа не изменяется атмосферное давление 0 = 0 5 Па. Ускорение свободного падения поршня g = 0 м/с. Трением поршня о стенки сосуда пренебречь В цилиндре под невесомым поршнем площадью S = 00 см находится моль идеального газа при температуре t = 00 ºС. К поршню через два блока на невесомой нерастяжимой нити подвешен груз массой М = 7 кг. На какую высоту h поднимется груз если охладить газ до температуры t = 0 ºС. Атмосферное давление 0 = 0 5 Па. Трением пренебречь В вертикально расположенном цилиндрическом сосуде находится идеальный газ массой m с молярной массой. Газ отделен от атмосферы поршнем соединенным с дном сосуда с пружиной жесткости k. При температуре поршень расположен на расстоянии h от дна сосуда. До какой температуры надо нагреть газ чтобы поршень поднялся до высоты H = h? Поршень считать невесомым. Атмосферное давление Два сосуда содержащие одинаковые массы одного газа соединены трубкой с краном. В первом сосуде давление р = 5 0 Па во втором р = 8 0 Па. Какое давление установится после открытия крана если температура остается неизменной? 7-7. Найти отношение средних квадратичных скоростей молекул гелия и азота при одинаковых температурах Какое число молекул двухатомного газа содержится в сосуде объемом 0 см при давлении р = Па и температуре t = 7 ºС? Какой энергией теплового движения обладают эти молекулы? 7-9. Над газом совершен цикл Начертите график этого цикла на осях координат ; ; Газ занимающий при температуре Т = 00 ºК и давлении р = 0 МПа объем = л изотермически сжимают до объема и давления р затем изобарно охлаждают до температуры Т = 50 ºК после чего изотермически изменяют объем до 4 = 05 л. Найти конечное давление р 4. Построить графики этих процессов в координатах р ; р Т. 75

9 8. ЭЛЕМЕНТЫ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ Основные формулы. Распределение Больцмана (распределение частиц в силовом поле) 76 U k n n 0 e где п концентрация частиц; U их потенциальная энергия; п 0 концентрация частиц в точках поля где U = O; k постоянная Больцмана; термодинамическая температура; е основание натуральных логарифмов.. Барометрическая формула (распределение давления в однородном поле силы тяжести) mgh / k или gh/ e h e 0 где р давление газа; т масса частицы; молярная масса; h высота точки по отношению к уровню принятому за нулевой; р 0 давление на этом уровне; g ускорение свободного падения; универсальная газовая постоянная.. Вероятность того что физическая величина х характеризующая молекулу лежит в интервале значений от х до х + dх равна x f x dx dw где f(х) функция распределения молекул по значениям данной физической величины х (плотность вероятности). 4. Количество молекул для которых физическая величина х характеризующая их заключена в интервале значений от х до х + dх dn NdW x N f x dx. 5. Распределение Максвелла (распределение молекул по скоростям) выражается двумя соотношениями: а) число молекул скорости которых заключены в пределах от v до v + dv dn m k mv / v v v 4 k N f d N e 0 / v dv где f (v) функция распределения молекул по абсолютным значениям скоростей выражающая отношение вероятности того что скорость молекулы лежит в интервале от v до v + dv к величине этого интервала а также долю числа молекул скорости которых лежат в указанном интервале; N общее число молекул; т масса молекулы; б) число молекул относительные скорости которых заключены в пределах от и до и + dи dn 4 u u N f u du Ne u du

10 где u v/ vв относительная скорость равная отношению скорости v к наивероятнейшей скорости v в ; f(и) функция распределения по относительным скоростям. 6. Среднее число соударений испытываемых одной молекулой газа в единицу времени z d n v где d эффективный диаметр молекулы; п концентрация молекул; v средняя арифметическая скорость молекул. 7. Средняя длина свободного пробега молекул газа l. d n 8. Импульс (количество движения) переносимый молекулами из одного слоя газа в другой через элемент поверхности d dv / dz S dt где динамическая вязкость газа; d v / dz градиент (поперечный) скорости течения его слоев; S площадь элемента поверхности; dt время переноса. 9. Динамическая вязкость где плотность газа (жидкости); v средняя скорость хаотического движения его молекул; l их средняя длина свободного пробега. 0. Закон Ньютона 77 v l dv / dz F d/ dt S где F сила внутреннего трения между движущимися слоями газа.. Закон Фурье Q K d / dx S t где Q теплота прошедшая посредством теплопроводности через сечение площадью S за время t; К теплопроводность; d/dx градиент температуры.. Теплопроводность (коэффициент теплопроводности) газа K c v l или K 6kn v где с удельная теплоемкость газа при постоянном объеме; плотность газа; v средняя арифметическая скорость его молекулы; l средняя длина свободного пробега молекул. l

11 . Закон Фука m D dn dx m S t где т масса газа перенесенная в результате диффузии через поверхность площадью S за время t; D коэффициент диффузии; dn dx градиент концентрации молекул; т масса одной молекулы. 4. Коэффициент диффузии D v l. Примеры решения задач Задача. Какая часть молекул кислорода находящегося при температуре Т = 00 ºК обладает скоростями отличающимися от наиболее вероятной скорости не свыше чем на 4 м/с. Д а н о: Р е ш е н и е v = 8 м/с Т = 00 ºК N N? Закон распределения молекул по скоростям (закон Максвелла): число молекул N относительные скорости которых лежат в интервале от u до u + u равно Здесь N полное число молекул газа u u N N f () 4 f u e u u функция распределения Максвелла u v v в где v данная скорость; v в наиболее вероятная скорость. Уравнение () справедливо при условии u u. По условию задачи v = v в следовательно u v v и уравнение () примет вид в N 4 u. N e Сначала убедимся что u u. Так как u v v в то v u. () v Определим теперь наиболее вероятную скорость в 78

12 vв 95 0 м/с. Подставляя это значение v в в () и имея ввиду что v = 8 м/с поскольку в задаче идет речь о скоростях лежащих в интервале от v в 4 м/с до v в 4 м/с получим т. е. u u. N N u u e Задача. Найти среднюю продолжительность свободного пробега молекул кислорода при нормальных условиях. Д а н о: р = 0 5 Па Т = 7 К = 0 кг/моль = м Р е ш е н и е Средняя продолжительность свободного пробега молекул равна отношению где l средняя длина свободного пробега молекул; =? v средняя арифметическая скорость молекул. Среднюю длину свободного пробега молекул газа можно вычислить по формуле k 8 l м где эффективный диаметр молекул; k постоянная Больцмана. Средняя арифметическая скорость молекул газа вычисляется по формуле l v Тогда 8 v 45 м/с с. 45 О т в е т: = с. 79

13 Задача. Пространство между двумя большими параллельными пластинами заполнено гелием. Расстояние между пластинами l = 50 мм. Одна пластина поддерживается при температуре Т = 9 К другая при температуре Т = К. Вычислить поток тепла q приходящейся на единицу площади пластин если давление в газе 760 мм рт.ст. Д а н о: l = 5 0 м = 9 К = К р = 0 5 Па q S? 80 Р е ш е н и е Из закона Фурье количество теплоты прошедшей посредством теплопроводности через площадь S за время t равно Q K S t. l Поток тепла представляет собой количество тепла прошедшее через площадь S за единицу времени поэтому q S Коэффициент теплопроводности где плотность гелия; v K S t Q l Δ K. S t S t Δl 8 K ; l v l k c ; c. Плотность гелия при данных условиях можно найти пользуясь уравнением Менделеева Клапейрона m m откуда. Подставив выражения для v l c и выразим К: 8 K N A N A где. Тогда поток тепла через единичную площадь будет равен q S N A l Bт 0. м

14 Задачи 8-. Найти среднее число столкновений в ед. времени и среднюю длину свободного пробега молекулы гелия если газ находится под давлением кпа при температуре Т = 00 ºК. 8-. Найти среднюю длину свободного пробега молекулы азота в сосуде объемом 5 л. Масса газа 05 г. 8-. Водород находится под давлением 0 МПа и имеет температуру Т = = 00 ºК. Определить среднюю длину свободного пробега молекулы такого газа При нормальных условиях средняя длина свободного пробега молекулы водорода равна 0 пм. Определить эффективный диаметр молекулы водорода Какова средняя арифметическая скорость молекулы кислорода при давлении 760 мм рт.ст. если известно что средняя длина свободного пробега молекулы при этих условиях равна 00 нм Определить число всех столкновений между молекулами которые произойдут в см азота при нормальных условиях в течение с Средняя длина свободного пробега молекулы водорода при некоторых условиях равна нм. Найти плотность водорода при этих же условиях 8-8. Найти среднюю длину свободного пробега молекулы водорода при давлении 0 кпа и температуре t = +7 ºС Рассчитать среднее расстояние которое молекула воздуха проходит между двумя последовательными соударениями с другими молекулами при нормальном давлении и температуре и среднее время между двумя столкновениями Медный кофейник нагревается на примусе. Вода доведена до кипения и выделяет каждую минуту г пара. Толщина дна кофейника мм а площадь 00 см. Определить разность температур между внутренней и наружной поверхностями дна кофейника предполагая что дно нагревается равномерно. Коэффициент теплопроводности меди К = Вт/м К. 8-. Какая часть молекул кислорода при 0 ºС обладает скоростью от 00 м/с до 0 м/с? 8-. Какая часть молекул азота при 50 ºС обладает скоростями от 00 м/с до 5 м/с? 8-. Вода в пруду имеет температуру t = 0 ºС. Температура окружающего воздуха t = 0 ºС. Какой слой льда образуется за сутки считая с момента замерзания воды. Коэффициент теплопроводности льда К = = Вт/мК скрытая теплота замерзания воды = кдж кг плотность льда = 09 0 кг/м Определить плотность разреженного водорода если средняя длина свободного пробега молекул равна см Найти среднее число столкновений. Испытываемых в течение с молекулой кислорода при нормальных условиях Найти число всех соударений которые происходят в течение с между всеми молекулами водорода занимающего при нормальных условиях объем = мм. 8

15 8-7. При каком давлении средняя длина свободного пробега молекул водорода равна 5 см? Температура газа 68 ºС Найти среднюю продолжительность свободного пробега молекул кислорода при температуре Т = 50 ºК и давлении р = 00 Па Баллон вместимостью = 0 л содержит водород массой т = г. Определить среднюю длину свободного пробега молекул Коэффициент диффузии кислорода при температуре t = 0 ºС равен 09 см /с. Определить среднюю длину свободного пробега молекул кислорода. 8-. Вычислить коэффициент диффузии азота: ) при нормальных условиях; ) при давлении 00 Па и температуре 00 ºК. 8-. Найти динамическую вязкость гелия при нормальных условиях если коэффициент диффузии D при тех же условиях равен м /с. 8-. Какая часть молекул водорода при 0 ºС обладает скоростями от 000 м/с до 00 м/с Какая часть молекул азота при температуре 50 ºС обладает скоростями лежащими в интервале от v = 00 м/с до v = 800 м/с Вычислить коэффициент теплопроводности гелия при нормальных условиях Кислород находится при температуре 00 ºК под давлением р = 0 5 Па. Определить: ) среднюю длину свободного пробега молекул; ) среднее время свободного пробега молекул Коэффициенты диффузии и внутреннего трения кислорода равны 5 м 5 кг соответственно D 0 и Найти при этих условиях: с м с ) плотность кислорода; ) среднюю длину свободного пробега его молекул; ) среднюю арифметическую скорость его молекул В сосуде объемом = л находится N = 4 0 молекул двухатомного газа. Коэффициент теплопроводности газа равен К = 004. Найти Вт м K коэффициент диффузии газа при этих условиях Средняя длина свободного пробега l молекулы углекислого газа при нормальных условиях равна 40 нм. Определить среднюю арифметическую скорость v молекул и число z соударений которые испытывает молекула в одну секунду Зная функцию распределения молекул по скоростям вывеси формулу наиболее вероятной скорости v в. 8

16 9. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ Основные формулы. Связь между молярной (С т ) и удельной (с) теплоемкостями газа C m c где молярная масса газа.. Молярные теплоемкости при постоянном объеме и постоянном давлении соответственно равны C / / C где число степеней свободы; универсальная газовая постоянная.. Удельные теплоемкости при постоянном объеме и постоянном давлении соответственно равны: c c. 4. Уравнение Р.Майера C C. 5. Показатель адиабаты c c или γ C 6. Внутренняя энергия идеального газа 8 C или U N или U C. где средняя кинетическая энергия молекулы; N число молекул газа; количество вещества. m U изменение внутренней энергии. 7. Работа связанная с изменением объема газа в общем случае вычисляется по формуле A d где начальный объем газа; его конечный объем. Работа газа при изобарическом процессе (р = const) m A ( )

17 при изотермическом процессе (Т = const) при адиабатическом процессе m / ln A m m A C или A где Т начальная температура газа; Т его конечная температура. 8. Уравнение Пуассона (уравнение газового состояния при адиабатическом процессе) const. 9. Связь между начальным и конечным значениями параметров состояний газа при адиабатическом процессе: ; где Т температура нагревателя; Т температура охладителя. 84 ; / / 0. Первое начало термодинамики в общем случае записывается в виде Q U A где Q количество теплоты сообщенное газу; U изменение его внутренней энергии; A работа совершаемая газом против внешних сил. Первое начало термодинамики при изобарическом процессе m m m Q U A C C ; при изохорическом процессе (А = 0) m C Q U / ; при адиабатическом процессе (Q = 0) m C A U /.. Термический коэффициент полезного действия (КПД) цикла в общем случае Q Q /Q где Q количество теплоты полученное рабочим телом (газом) от нагревателя; Q количество теплоты переданное рабочим телом охладителю. КПД цикла Карно Q Q / Q; или /

18 . Изменение энтропии B dq S A где А и В пределы интегрирования соответствующие начальному и конечному состояниям системы. Так как процесс равновесный то интегрирование проводится по любому пути.. Формула Больцмана S k lnw где S энтропия системы; W термодинамическая вероятность ее состояния; k постоянная Больцмана. Примеры решения задач Задача. В вертикальном цилиндре под тяжелым поршнем находится кислород массы т = кг. Для повышения температуры кислорода на Т = 0 ºК ему было сообщено количество теплоты Q = 9 кдж. Найти удельную теплоемкость кислорода работу совершаемую им при расширении и увеличение его внутренней энергии. Д а н о: m = кг = 0 кг/моль Q = 9 0 Дж Т = 0 0 К c р =? А =? U =? Р е ш е н и е Так как поршень в любой момент находится в равновесии то во время нагревания кислорода его давление р остается также постоянным. Тогда удельная теплоемкость при постоянном давлении Q Дж c 90. m кг К Работа расширения при постоянном давлении A где и начальный и конечный объем газа. Уравнение состояния газа до и после нагревания m m и. Вычитая из этого уравнения первое найдем m 85 следовательно m A 6 кдж.

19 Подводимое к газу количество теплоты идет на увеличение его внутренней энергии U и на совершение работы А: отсюда Q U A U Q A 65 кдж. Задача. В цилиндре с площадью основания 00 см находится воздух при температуре 7 ºС. На высоте 50 см от основания цилиндра расположен легкий поршень на котором лежит гиря весом 50 кг. Какую работу совершит газ при расширении если его нагреть на 50 ºС? Атмосферное давление 760 мм рт.ст. Д а н о: S = 00 см = 00 м Т = 90 ºК h = 05 м Р 0 = 50 кг = 470 Н Р А = 760 мм рт.ст. = = 0 5 Па Т = 50 ºК А =? Р е ш е н и е В процессе нагревания газ расширяется и совершает работу по преодолению веса груза и силы атмосферного давления действующих на поршень. Так как эти силы постоянны то при достаточно медленном нагревании газ будет расширятся изобарически и его работу можно вычислить A. При равновесии поршня давление р уравновешивается атмосферным давлением р А и давлением создаваемым гирей весом Р 0 : По закону Гей-Люссака следовательно P0 A. S hs или 86 P0 hs A A 0 Дж. S Задача. В цилиндре под поршнем находится газ состояние которого изменяется следующим образом: в процессе увеличивается давление при постоянном объеме ; в процессе увеличивается объем при постоянном давлении P ; в процессе 4 увеличивается объем при постоянной температуре ; в процессе 4 газ возвращается в первоначальное состояние при постоянном давлении Р. Представить на графиках изменение состояния газа в координатах р ; р Т; Т. Показать при каких процессах газ получает (отдает) теплоту. Как при этом изменяется температура и какая совершается работа?

20 Решение На графике изменения состояния газа в координатах р участок изохорный процесс: температура увеличивается происходит поглощение теплоты работы газ не совершает. Участок изобарное расширение. Температура увеличивается (изотерма на которой лежит точка соответствует большей температуре чем изотерма на которой лежит точка ) происходит поглощение теплоты газ совершает работу. Участок 4 изотермическое расширение: температура остается постоянной происходит поглощение теплоты газ совершает работу. Участок 4 изобарическое сжатие: температура уменьшается (изотерма на которой лежит точка 4 соответствует большей температуре чем изотерма на которой лежит точка происходит выделение теплоты работа отрицательная. Задача 4. Азот занимавший при давлении р 05 Па объем = 5 л расширяют до объема 8 л при этом давление падает до значения р = 05 Па. Процесс происходит сначала по изотерме затем по изохоре. Определить работу сил давления газа изменение внутренней энергии и количество поглощенной теплоты при этом переходе. Д а н о: Решение = 05 Па = 5 л = 5 0 м = 8 л = 8 0 м = 8 0 кг/моль р = 05 Па =5 Q =? U =? А =? При переходе из состояния в состояние надо рассмотреть каждый из указанных процессов отдельно тогда A Aa Aa ; Q Qa Qa. () Изменение внутренней энергии не зависит от процесса и в любом случае 87

21 m U. () Используя уравнение Менделеева Клапейрона для состояний и получим U 500 Дж. Работа газа при изотермическом расширении m A a ln ln 470 Дж. Учитывая что А а = 0 находим А = А а = 470 Дж. Для изотермического процесса (участок -а) Q A 470 Дж; U 0. a a Для изохорического процесса (участок а-) Общее количество теплоты a Qa U a U 500 Дж Q Q a Qa 470 Дж. Знак минус показывает что газ отдавал теплоту окружающим телам. Задача 5. кг воздуха при 0 ºС при начальном давлении Па сжимается до давления Па. Определить работу которая производится при сжатии воздуха если сжатие идет при постоянной температуре. Д а н о: m = кг = 9 0 кг/моль Т = 9 0 К р = Па р = Па А =? Р е ш е н и е Работа при изотермическом процессе может быть рассчитана по формуле m 8 9 ln 0 A ln 9 0 Дж. 90 Задача 6. Некоторая масса азота при давлении атм имела объем 5 л а при давлении атм объем л. Переход от начального к конечному состоянию был сделан в два этапа: сначала по изохоре а затем по изобаре. Определить изменение внутренней энергии количество теплоты и произведенную работу. 88

22 89 Д а н о: Р е ш е н и е = 5 р = атм = 0 5 Па = 5 л = 5 0 м р = атм = 0 5 Па = л = 0 м = 0 кг/моль Покажем графически как происходил переход газа от первого ко второму состоянию: U =? Q =? A =? ) При изохорном процессе вся теплота идет только на изменение внутренней энергии работа при изохорном процессе не совершается т. е. m U Q 0. A ) При изобарном процессе на основе начала термодинамики теплота идет как на изменение внутренней энергии так и на работу: ; ; A A U Q ; Q m U. За оба процесса: 0 5 U U U Дж A A Дж 0 9 Q Q Q Дж. Задача 7. Определить отношение v р С С для смеси молей аргона и 5 молей кислорода.

23 90 Д а н о: Р е ш е н и е = моля = 5 молей = 40 0 кг/моль = 0 кг/моль = = 5 По определению молярные теплоемкости C и C μ соответственно равны: A U Q C μ ; U Q C μ. =? Общее количество теплоты затраченное на нагревание смеси из аргона и кислорода найдем как сумму теплоты затраченной на нагревание каждого газа в отдельности а число молей смеси как сумму молей аргона и кислорода тогда ; A U A U Q Q C U U Q Q C μ ; 47. О т в е т: 47.

24 9. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ. МОЛЯРНАЯ И УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ ГАЗА. ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ Задачи 9-. Молекула газа состоит из двух атомов разность удельных теплоемкостей газа при постоянном давлении и постоянном объеме равна 60 Дж/кг К. Найти молярную массу газа и его удельные теплоемкости с р и с. 9-. Теплоизолированный сосуд объемом = м разделен пористой перегородкой на две равные части. Атомы гелия могут свободно проникать через поры в перегородке а атомы аргона нет. В начальный момент в одной части сосуда находится m = кг гелия а в другой m = кг аргона. Средняя квадратичная скорость атомов аргона равна скорости атомов гелия и составляет 500 м/с. Определить внутреннюю энергию газа оставшегося в той части сосуда где первоначально находился гелий после установления равновесия в системе. 9-. Трехатомный газ под давлением р = 40 кпа и температуре t = 0 ºС занимает объем = 0 л. Определить теплоемкость этого газа при постоянном давлении Кислород массой 00 г занимает объем = 00 л и находится под давлением р = 00 кпа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объема = 00 л а затем его давление возросло до р = 500 кпа при неизменном объеме. Найти изменение внутренней энергии газа совершенную им работу и теплоту переданную газу. Построить график процесса Газовая смесь состоит из азота массой кг и водяного пара массой кг. Принимая эти газы за идеальные определить удельные теплоемкости с р и с газовой смеси Азот массой т = 0 кг был изобарически нагрет от температуры Т = = 00 ºК до температуры Т = 400 ºК. Определить работу совершенную газом полученную им теплоту и изменение внутренней энергии азота Во сколько раз увеличится объем водорода содержащий количество вещества = 04 моль при изотермическом расширении если при этом газ получил теплоту Q = 800 Дж? Температура водорода Т = 00 ºК Некоторая масса азота при давлении атм. имела объем 5 л а при давлении атм. объем л. Определить изменение внутренней энергии количество теплоты и произведенную работу при переходе из первого состояния во второе: ) сначала по изохоре затем по изобаре; ) сначала по изобаре затем по изохоре; ) сначала по адиабате затем по изохоре. Объяснить почему результаты расчетов в случаях ) и ) различны Азот занимающий при давлении 0 5 Па объем = 00 м расширяется вдвое. Найти конечное давление и работу совершенную газом при: ) изобарическом; ) изотермическом; ) адиабатическом процессах Определить работу расширения количество теплоты и изменение внутренней энергии 7 кг водорода при постоянном давлении если в процессе нагревания температура газа повысилась на 00 ºС. 9-. Идеальный газ расширяется изотермически от объема = 00 м до объема = 0 м. Конечное давление газа р = 0 5 Па. Определить: 9

25 ) приращение внутренней энергии газа U; ) совершенную газом работу А; ) количество полученного газом тепла Q. 9-. При изобарическом нагревании от 0º до 00 ºС моль идеального газа поглощает Q = 5 кдж тепла. Определить: ) приращение внутренней энергии газа U; ) работу совершаемую газом. 9-. Моль идеального газа имевший первоначально температуру Т = = 90 ºК расширяется изобарически до тех пор пока его объем не возрастет в раза. Затем газ охлаждается изохорически до первоначальной температуры Т. Определить: ) приращение внутренней энергии газа U; ) работу А совершаемую газом; ) количество полученного газом тепла Q Какое количество тепла необходимо сообщить азоту при его изобарическом нагревании чтобы газ совершил работу А = Дж? 9-5. Один моль некоторого идеального газа изобарически нагревали на Т = 7º сообщив ему количество тепла Q = 6 кдж. Найти совершенную газом работу приращение его внутренней энергии и величину = С р / С Два моля идеального газа при температуре Т = 00 ºК охладили изохорически вследствие чего его давление уменьшилось в раза. Затем его изобарически расширили так что в конечном состоянии его температура стала равной первоначальной. Найти количество тепла поглощенного газом в данном процессе Кислород занимает объем = м и находится под давлением р = 00 кпа. Газ нагрели сначала при постоянном давлении до объема = м а затем при постоянном объеме до давления р = 500 кпа. Построить график процесса и найти: ) изменение внутренней энергии газа; ) совершенную им работу Смесь двух газов состоит из гелия массой т = 5 г и водорода массой т = г. Найти отношение теплоемкостей С р / С этой смеси В сосуде объемом 6 л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определить теплоемкость с этого газа при постоянном объеме Водород занимает объем = 5 м и находится под давлением 00 кпа. Газ нагрели сначала при постоянном давлении до объема = м а затем при постоянном объеме до давления р = 500 кпа. Построить график этого процесса и найти изменение внутренней энергии газа. 9-. Вычислить удельные теплоемкости газа с р и с зная что его молярная масса = 4 0 кг/моль и отношения теплоемкостей С р / С = В цилиндре под поршнем находится водород массой 00 кг при температуре 00 ºК. Водород сначала расширился адиабатически увеличив свой объем в 5 раз а затем был сжат изотермически причем объем газа уменьшился в 5 раз. Найти температуру в конце адиабатического расширения и работу совершенную газом при этих процессах. Изобразить процесс графически. 9-. В бензиновом автомобильном моторе степень сжатия горючей смеси равна 6. Смесь засасывается в цилиндр при температуре t = 5 ºС. Найти температуру t горючей смеси в конце такта сжатия. Горючую смесь рассматривать как двухатомный идеальный газ. Процесс считать адиабатическим. 9

26 9-4. При адиабатическом сжатии давление воздуха было увеличено от р = 50 кпа до р = 05 МПа. Затем при неизменном объеме температура воздуха была понижена до первоначальной. Определить давление р газа в конце процесса Водород массой 40 г имевший температуру 00 ºК адиабатически расширился увеличив объем в раза. Затем при изотермическом сжатии объем газа уменьшился в раза. Определить работу совершенную газом и конечную температуру газа Кислород массой 50 г имевший температуру Т = 00 ºК был адиабатически сжат. При этом была совершена работа равная 5 кдж. Определить конечную температуру газа В баллоне при температуре Т = 45 ºК и давлении р = МПа находится кислород. Определить температуру Т и давление р кислорода после того как из баллона будет очень быстро выпущена половина газа Некоторое количество идеального газа с трехатомными жесткими молекулами перешло адиабатически из состояния с температурой Т = 80 ºК в состояние характеризуемое значениями параметров: Т = 0 ºК; р = 0 5 Па; = 50 л. Какую работу совершает при этом газ? 9-9. Идеальный газ (с = 40) находившийся первоначально при температуре t = 0 ºС подвергается сжатию в результате чего: ) объем газа уменьшается в 0 раз; ) давление газа увеличивается в 0 раз. Считая процесс сжатия адиабатическим определить до какой температуры t нагревается газ вследствие сжатия Изохорная и изобарная удельные теплоемкости соответственно равны 4 0 Дж/кг К и 5 0 Дж/кг К. Найти молярную массу газа а также количество атомов в молекуле этого газа. 9


ВАРИАНТ 1. а) найти работу газа и количество теплоты, сообщенной газу. б) решить задачу при условии, что газ расширялся изобарически.

ВАРИАНТ 1. а) найти работу газа и количество теплоты, сообщенной газу. б) решить задачу при условии, что газ расширялся изобарически. ВАРИАНТ 1 1. Два сосуда емкостью 0,2 и 0,1 л разделены подвижным поршнем, не проводящим тепло. Начальная температура газа в сосудах 300 К, давление 1,01 10 5 Па. Меньший сосуд охладили до 273 К, а больший

Подробнее

Задания для самостоятельной работы студентов Модуль 3

Задания для самостоятельной работы студентов Модуль 3 Задания для самостоятельной работы студентов Модуль 3 Модуль 3... 3 Тема 1. Идеальный газ. Уравнение Менделеева-Клапейрона... 3 Тема 2. Уравнение МКТ для давления. Закон равнораспределения энергии молекул

Подробнее

Физика газов. Термодинамика Краткие теоретические сведения

Физика газов. Термодинамика Краткие теоретические сведения А Р, Дж 00 0 0 03 04 05 06 07 08 09 Т, К 480 485 490 495 500 505 50 55 50 55 Т, К 60 65 70 75 80 85 90 95 300 305 5. Газ совершает цикл Карно. Абсолютная температура нагревателя в n раз выше, чем температура

Подробнее

Варианты домашнего задания МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

Варианты домашнего задания МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА Варианты домашнего задания МОЛЕКУЛЯРНЯ ФИЗИК Вариант 1. 1. В баллоне емкостью V = 20 л находится аргон под давлением р 1 = 800 кпа и при температуре T 1 = 325 К. Когда из баллона было взято некоторое количество

Подробнее

ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 6

ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 6 ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 6 1. Газ массой 10 г расширяется изотермически от объема V1 до объема 2 V1. Работа расширения газа 900 Дж. Определить наиболее вероятную скорость молекул газа.

Подробнее

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2 ВАРИАНТ 1

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2 ВАРИАНТ 1 КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2 ВАРИАНТ 1 1. В закрытом сосуде объемом 20 л содержатся водород массой 6 г и гелий массой 12 г. Определить: 1) давление; 2) молярную массу газовой смеси в сосуде, если температура смеси

Подробнее

Индивидуальное. задание N 7

Индивидуальное. задание N 7 Индивидуальное задание N 7 1.1. Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление Р 1 =2 МПа и температура Т 1 =800 К, в другом Р 2 =2,5 МПа, Т 2 =200 К. Сосуды соединили трубкой

Подробнее

Вариант 1. Законы идеального газа Первое начало термодинамики Второе начало термодинамики Вариант 2. Законы идеального газа

Вариант 1. Законы идеального газа Первое начало термодинамики Второе начало термодинамики Вариант 2. Законы идеального газа Вариант 1. 1.1. Какую температуру имеют 2 г азота, занимающего объем 820 см 3 при давлении 2 атм? 1.2. В цилиндр длиной 1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении, начали медленно

Подробнее

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 4. МКТ. I закон термодинамики

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 4. МКТ. I закон термодинамики ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 4 МКТ. I закон термодинамики Вариант 1 1. В сосуде объемом 10 л находится 4 г гелия при температуре 17 С. Найти давление гелия. 2. В баллоне емкостью 0,05 м 3 находятся 0,12 Кмоль

Подробнее

ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 5

ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 5 ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 5 1. Воздушный пузырек на дне озера глубиной 16 м имеет объем 1,1 см 3 Температура на дне равна 5 С, а на поверхности 16 С. Определите объем пузырька в тот момент,

Подробнее

2.Молекулярная физика и термодинамика 7. Распределение Максвелла и Больцмана.

2.Молекулярная физика и термодинамика 7. Распределение Максвелла и Больцмана. Условие задачи Решение 2.Молекулярная физика и термодинамика 7. Распределение Максвелла и Больцмана. Формула Больцмана характеризует распределение частиц, находящихся в состоянии хаотического теплового

Подробнее

Общие требования к выполнению домашнего задания по курсу физики

Общие требования к выполнению домашнего задания по курсу физики Общие требования к выполнению домашнего задания по курсу физики Домашние задания выполняются в тетради или на сброшюрованных листах формата А4. На обложке (или на титульном листе) поместите следующую таблицу:

Подробнее

Вариант 4 1. Газ получил количество теплоты 300 Дж. Его внутренняя энергия увеличилась на 200 Дж. Чему равна работа, совершенная газом?

Вариант 4 1. Газ получил количество теплоты 300 Дж. Его внутренняя энергия увеличилась на 200 Дж. Чему равна работа, совершенная газом? Вариант 1 1. Одноатомный идеальный газ получил от нагревателя 2 кдж тепловой энергии. Какую. Работу он при этом совершил? (Процесс изобарический). 2. Для нагревания 1 кг неизвестного газа на 1 K при постоянном

Подробнее

Розрахункова робота з курсу Фізика. (розділи Механіка та Молекулярна фізика ) Частина 2. Молекулярна фізика

Розрахункова робота з курсу Фізика. (розділи Механіка та Молекулярна фізика ) Частина 2. Молекулярна фізика Розрахункова робота з курсу Фізика (розділи Механіка та Молекулярна фізика ) Частина 2. Молекулярна фізика Варіант Номери задач 1 201 211 221 231 241 251 261 271 2 202 212 222 232 242 252 262 272 3 203

Подробнее

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 5. МКТ. II закон термодинамики

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 5. МКТ. II закон термодинамики ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 5 МКТ. II закон термодинамики Вариант 1 1. Плотность некоторого газа ρ = 3 10 3 кг/м 3. Найти давление Р газа, которое он оказывает на стенки сосуда, если средняя квадратичная скорость

Подробнее

Вариант 1. Молекулярная физика и термодинамика

Вариант 1. Молекулярная физика и термодинамика Вариант 1 1. Внутри закрытого с обеих сторон цилиндра имеется подвижный поршень. С одной стороны поршня в цилиндре находится газ, массой М, с дугой стороны этот же газ, массой 2М. Температура в обеих частях

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ.

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ. МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра физики МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА, ТЕРМОДИНАМИКА. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Подробнее

ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 7

ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 7 ЗАДАЧИ К ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ 7. Чему равна внутренняя энергия трехатомного газа, заключенного в сосуде объемом л под давлением атм.? Считать, что молекулы совершают все виды молекулярного

Подробнее

Коллоквиум по физике: «Молекулярная физика и термодинамика»

Коллоквиум по физике: «Молекулярная физика и термодинамика» Вариант 1. 1. Можно ли использовать статистические методы при изучении поведения микроскопических тел? Почему? 2. Может ли единичная молекула находиться в состоянии термодинамического равновесия? 3. Если

Подробнее

Задачи для зачетной контрольной работы Молекулярная физика

Задачи для зачетной контрольной работы Молекулярная физика Задачи для зачетной контрольной работы Молекулярная физика 1. Идеальный газ находится в сосуде достаточно большого объема при температуре T и давлении P. Оценить относительную флуктуацию σ m числа молекул

Подробнее

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ. Физика - техникалық факультеті. Жылуфизика және техникалық физика кафедрасы

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ. Физика - техникалық факультеті. Жылуфизика және техникалық физика кафедрасы ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ Физика - техникалық факультеті Жылуфизика және техникалық физика кафедрасы «Молекулалық физика» «5B071800 Электроэнергетика» Семинар сабақтары СЕМИНАР 1: ИДЕАЛ

Подробнее

2 ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ N A. υ = =. = =, 2.1 МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ. ЗАКОНЫ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ

2 ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ N A. υ = =. = =, 2.1 МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ. ЗАКОНЫ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ 9 ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ. ЗАКОНЫ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ Основные формулы Масса одной молекулы любого вещества (m 0 ), число молекул (N) в данной массе

Подробнее

Контрольная работа по дисциплине Машиноведение (Теплотехника)

Контрольная работа по дисциплине Машиноведение (Теплотехника) Контрольная работа по дисциплине Машиноведение (Теплотехника) Таблица выбора варианта Вариант контрольной работы выбирается на пересечении строки с первой буквой фамилии и столбца с последней цифрой номера

Подробнее

С1.2. В цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится

С1.2. В цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится С1.1. На полу лифта стоит теплоизолированный сосуд, открытый сверху. В сосуде под тяжелым подвижным поршнем находится одноатомный идеальный газ. Изначально поршень находится в равновесии. Лифт начинает

Подробнее

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по молекулярной физике. Варианты

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по молекулярной физике. Варианты Номера задач КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по молекулярной физике Варианты 3 4 5 6 7 8 9 0 Таблица 8. 8. 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 8.0 8. 8. 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 8.0 8. 8. 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 8.30

Подробнее

Задачи по молекулярной физике

Задачи по молекулярной физике Задачи по молекулярной физике. Идеальный газ находится в сосуде достаточно большого объема при температуре t = 7 С и давлении Р = атм. Оценить среднеквадратичное отклонение σ m числа молекул от среднего

Подробнее

Задачи для зачетной контрольной работы, 2008 год. Молекулярная физика

Задачи для зачетной контрольной работы, 2008 год. Молекулярная физика Задачи для зачетной контрольной работы, 2008 год. Молекулярная физика 1. Идеальный газ находится в сосуде достаточно большого объема при температуре T и давлении P. Оценить относительную флуктуацию σ m

Подробнее

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Старикова А.Л.

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Старикова А.Л. Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Подробнее

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра физики. ТЕРМОДИНАМИКА (Часть 1) ТЕРМОДИНАМИКА (Часть 1)

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра физики. ТЕРМОДИНАМИКА (Часть 1) ТЕРМОДИНАМИКА (Часть 1) ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра

Подробнее

БЛОК 4 «МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ».

БЛОК 4 «МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ». БЛОК 4 «МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ». Основные положения МКТ (молекулярно-кинетической теории): Все тела состоят из молекул; Молекулы движутся (беспорядочно, хаотически броуновское движение); Молекулы

Подробнее

Первый закон термодинамики

Первый закон термодинамики И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Содержание Первый закон термодинамики Всероссийская олимпиада школьников по физике................... Московская физическая олимпиада...........................

Подробнее

КР-2 / Вариант 1. КР-2 / Вариант 2. КР-2 / Вариант 3. КР-2 / Вариант 4. КР-2 / Вариант 5.

КР-2 / Вариант 1. КР-2 / Вариант 2. КР-2 / Вариант 3. КР-2 / Вариант 4. КР-2 / Вариант 5. КР-2 / Вариант 1. 1. В K-системе отсчета частица, движущаяся со скоростью 0,99 c, пролетела от места своего рождения до точки распада расстояние 2 км. Определить собственное время жизни этой частицы. 2.

Подробнее

Молекулярно-кинетическая теория

Молекулярно-кинетическая теория Оглавление 2 Молекулярно-кинетическая теория 2 21 Строение вещества Уравнение состояния 2 211 Пример количество атомов 2 212 Пример химический состав 2 213 Пример воздух в комнате 3 214 Пример воздушный

Подробнее

Вариант 1. Р 0 = = 0,1 МПа. Найти число циклов, которые делает машина за 1 с, если показатель адиабаты = 1,3. Ответ: 4 цикла.

Вариант 1. Р 0 = = 0,1 МПа. Найти число циклов, которые делает машина за 1 с, если показатель адиабаты = 1,3. Ответ: 4 цикла. Вариант 1. 2.1. Современные вакуумные насосы позволяют получать давления Р = 4 10 15 атм. Считая, что газом является азот (при комнатной температуре), найти число его молекул в 1 см 3. Ответ: 1 10 5 см

Подробнее

График зависимости давления от объема для циклического процесса изображен на рисунке. В этом процессе газ

График зависимости давления от объема для циклического процесса изображен на рисунке. В этом процессе газ Отложенные задания (86) График зависимости давления от объема для циклического процесса изображен на рисунке. В этом процессе газ 1) совершает положительную работу 2) совершает отрицательную работу 3)

Подробнее

n концентрация (число частиц в единице объема) [n] = м средняя кинетическая энергия движения молекул [ E

n концентрация (число частиц в единице объема) [n] = м средняя кинетическая энергия движения молекул [ E «МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ». Основные положения МКТ (молекулярно-кинетической теории): Все тела состоят из молекул; Молекулы движутся (беспорядочно, хаотически броуновское движение); Молекулы взаимодействуют

Подробнее

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА. Лекция 12 МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА. Лекция 12 МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА Лекция 12 МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА Термины и понятия Абсолютная температура газа Вакуум Длина свободного пробега Законы идеального газа Идеальный газ Изобара Изобарический

Подробнее

6 Молекулярная физика и термодинамика. Основные формулы и определения

6 Молекулярная физика и термодинамика. Основные формулы и определения 6 Молекулярная физика и термодинамика Основные формулы и определения Скорость каждой молекулы идеального газа представляет собой случайную величину. Функция плотности распределения вероятности случайной

Подробнее

8. Тесты для самостоятельного решения (часть 1 заданий ЕГЭ)

8. Тесты для самостоятельного решения (часть 1 заданий ЕГЭ) 8. Тесты для самостоятельного решения (часть 1 заданий ЕГЭ) А8.1. Какой параметр x идеального газа можно определить по формуле x p ( E) =, где: p давление газа, E средняя кинетическая энергия поступательного

Подробнее

Вариант До какой температуры охладится воздух, находящийся при температуре 0 0 С, если он расширяется адиабатически от объѐма V 1 до объѐма V 2?

Вариант До какой температуры охладится воздух, находящийся при температуре 0 0 С, если он расширяется адиабатически от объѐма V 1 до объѐма V 2? Вариант 1 1. До какой температуры охладится воздух, находящийся при температуре 0 0 С, если он расширяется адиабатически от объѐма V 1 до объѐма V 2? 2. Азот массой m 28 г адиабатически расширили в n 2

Подробнее

Ответ: Ответ: Задача 4 На рисунке показана часть шкалы комнатного термометра. Определите абсолютную температуру воздуха в комнате. Ответ:? 10.

Ответ: Ответ: Задача 4 На рисунке показана часть шкалы комнатного термометра. Определите абсолютную температуру воздуха в комнате. Ответ:? 10. Занятие 12 Молекулярно-кинетическая теория Задача 1 Из контейнера с твёрдым литием изъяли 4 моль этого вещества. Определите на сколько примерно уменьшилось число атомов лития в контейнере и впишите недостающие

Подробнее

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра физики МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра физики МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра

Подробнее

При температуре 250 K и давлении плотность газа равна Какова молярная масса этого газа? Ответ приведите в кг/моль с точностью до десятитысячных.

При температуре 250 K и давлении плотность газа равна Какова молярная масса этого газа? Ответ приведите в кг/моль с точностью до десятитысячных. Термодинамика и молекулярная физика 1. При температуре 250 K и давлении плотность газа равна Какова молярная масса этого газа? Ответ приведите в кг/моль с точностью до десятитысячных. 2. Воздух охлаждали

Подробнее

5. Молекулярная физика и термодинамика. Тепловые превращения.

5. Молекулярная физика и термодинамика. Тепловые превращения. 5. Молекулярная физика и термодинамика. Тепловые превращения. 005 1. Определить плотность газа массой 0 кг, заполняющего шар объёмом 10м 3. А) 00кг/м 3. В) 0,5 кг/м 3 С) кг/м 3 D) 10кг/м 3 E) 0кг/м 3.

Подробнее

В. Между молекулами учитываются действия только сил притяжения. 1) только А и Б 2) только Б и В 3) только А и В 4) А, Б и В

В. Между молекулами учитываются действия только сил притяжения. 1) только А и Б 2) только Б и В 3) только А и В 4) А, Б и В МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ. А. Хаотичность теплового движения молекул льда приводит к тому, что ) лед может испаряться при любой температуре 2)температура льда во время его плавления не меняется 3)лед

Подробнее

Федеральное агентство по образованию. ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет УПИ. Кафедра физики

Федеральное агентство по образованию. ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет УПИ. Кафедра физики Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет УПИ Кафедра физики ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ ПО ФИЗИКЕ ТЕМА: ТЕРМОДИНАМИКА ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА МЕТОДИЧЕСКИЕ

Подробнее

Примеры решения задач.

Примеры решения задач. Примеры решения задач Пример 6 Один конец тонкого однородного стержня длиной жестко закреплен на поверхности однородного шара так, что центры масс стержня и шара, а также точка крепления находятся на одной

Подробнее

Домашнее задание по молекулярной физике и термодинамике. Для групп А и Е

Домашнее задание по молекулярной физике и термодинамике. Для групп А и Е Вечерняя физико - математическая школа при МГТУ им. Н. Э. Баумана Домашнее задание по молекулярной физике и термодинамике Для групп А и Е Составители: Садовников С.В., Седова Н.К., Крылов В.В. Под редакцией

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 155 (New) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ ГАЗА ПО МЕТОДУ КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 155 (New) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ ГАЗА ПО МЕТОДУ КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 55 (New) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ ГАЗА ПО МЕТОДУ КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА C C P Цель работы Целью работы является изучение изохорического и адиабатического процессов идеального газа

Подробнее

v - среднее значение квадрата скорости

v - среднее значение квадрата скорости Теоретическая справка к лекции 3 Основы молекулярно-кинетической теории (МКТ) Газы принимают форму сосуда и полностью заполняют объѐм, ограниченный непроницаемыми для газа стенками Стремясь расшириться,

Подробнее

Контрольная работа по теме Молекулярная физика 10 класс. 1 вариант. 3) твердых тел и жидкостей 2) только жидкостей

Контрольная работа по теме Молекулярная физика 10 класс. 1 вариант. 3) твердых тел и жидкостей 2) только жидкостей 1 вариант A1. «Расстояние между соседними частицами вещества мало (они практически соприкасаются)». Это утверждение соответствует модели 1) только твердых тел 3) твердых тел и жидкостей 2) только жидкостей

Подробнее

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Изменение физических величин в процессах, часть 1 1. Температуру холодильника идеальной тепловой машины уменьшили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя

Подробнее

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2. Таблица вариантов задач

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2. Таблица вариантов задач КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2 Таблица вариантов задач Вариант Номера задач 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 209 214 224 232 244 260 264 275 204 220 227 238 243 254 261 278 207 217 221 236 249 251 268 278 202 218 225 235 246

Подробнее

ФИЗИКА: ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ МОДУЛЬ 2

ФИЗИКА: ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ МОДУЛЬ 2 ФИЗИКА: ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ МОДУЛЬ Рабочая тетрадь для студентов, обучающихся по дистанционной технологии Екатеринбург 006 УДК 7:5 Составители ФА Сидоренко, ЗА Истомина,

Подробнее

ЧАСТЬ II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

ЧАСТЬ II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСИС» Рахштадт Ю.А. ФИЗИКА Учебное пособие для абитуриентов ЧАСТЬ II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА Москва 05 год ЧАСТЬ II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ

Подробнее

Дистанционная подготовка Abitu.ru ФИЗИКА. Статья 9. Модель идеального газа.

Дистанционная подготовка Abitu.ru ФИЗИКА. Статья 9. Модель идеального газа. Дистанционная подготовка bituru ФИЗИКА Статья 9 Модель идеального газа Теоретический материал В этой статье мы рассмотрим элементы молекулярно-кинетической теории (далее МКТ) Напомним основные формулы,

Подробнее

Мастер-класс 3 декабря 2016 года. Термодинамика, часть 2.

Мастер-класс 3 декабря 2016 года. Термодинамика, часть 2. Мастер-класс 3 декабря 2016 года. Термодинамика, часть 2. Задачи. 1. В сосуде неизменного объема находится идеальный газ. Если часть газа выпустить из сосуда при постоянной температуре, то как изменятся

Подробнее

3. Тело падает с высоты h = 1 км с нулевой начальной скоростью. Пренебрегая

3. Тело падает с высоты h = 1 км с нулевой начальной скоростью. Пренебрегая Кафедра физики, Пестряев Е.М.: ГТЗ МТЗ СТЗ 06 1 Контрольная работа 1 Механика 1. Велосипедист проехал первую половину времени своего движения со скоростью V 1 = 16 км/ч, вторую половину времени со скоростью

Подробнее

ИДЗ_2 (СТО и МФиТ) / Вариант 1.

ИДЗ_2 (СТО и МФиТ) / Вариант 1. ИДЗ_2 (СТО и МФиТ) / Вариант 1. 1. В K-системе отсчета частица, движущаяся со скоростью 0,99 c, пролетела от места своего рождения до точки распада расстояние 2 км. Определить собственное время жизни этой

Подробнее

IV.С.6 При 0 С молекулы кислорода имеют среднюю скорость 460 м/с. Какова средняя скорость молекул водорода при 100 С?

IV.С.6 При 0 С молекулы кислорода имеют среднюю скорость 460 м/с. Какова средняя скорость молекул водорода при 100 С? 4-1 IV.С.1 Средняя квадратичная скорость некоторого газа при нормальных условиях равна 480 м/с. Сколько молекул содержит 1 г этого газа? IV.С.2 Два одинаковых сосуда, содержащих углекислый газ при 320

Подробнее

Глава 6 Основы термодинамики 29

Глава 6 Основы термодинамики 29 Глава 6 Основы термодинамики 9 Число степеней свободы молекулы Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул Внутренняя энергия U это энергия хаотического движения микрочастиц системы

Подробнее

теории. Молекулярно кинетическая теория объясняет строение и свойства тел движением и взаимодействием атомом, молекул и ионов, из которых состоят

теории. Молекулярно кинетическая теория объясняет строение и свойства тел движением и взаимодействием атомом, молекул и ионов, из которых состоят Сафронов В.П. 1 ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ - 1 - ЧАСТЬ МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ Глава 8 ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ 8.1. Основные понятия и определения Опытное

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. Кафедра общей физики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. Кафедра общей физики МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра общей физики Кафедра общей физики Дисциплина: физика для студентов направлений 650900, 65400, 6500,

Подробнее

Дидактическое пособие по теме «Основные положения МКТ» учени 10 класса

Дидактическое пособие по теме «Основные положения МКТ» учени 10 класса Задачи «Основные положения МКТ» Дидактическое пособие по теме «Основные положения МКТ» учени класса Тема І. Основные положения МКТ вещества и их опытное обоснование. Идеальный газ. Основное уравнение МКТ

Подробнее

Министерство образования Российской Федерации. Уральский государственный технический университет - УПИ

Министерство образования Российской Федерации. Уральский государственный технический университет - УПИ Министерство образования Российской Федерации Уральский государственный технический университет - УПИ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА СТАТИСТИКА МАКСВЕЛЛА-БОЛЬЦМАНА для студентов всех форм

Подробнее

Дистанционная подготовка Abitu.ru ФИЗИКА. Статья 10. Основные процессы и законы в термодинамике.

Дистанционная подготовка Abitu.ru ФИЗИКА. Статья 10. Основные процессы и законы в термодинамике. Дистанционная подготовка Abturu ФИЗИКА Статья Основные процессы и законы в термодинамике Теоретический материал В этой статье мы рассмотрим незамкнутые процессы с газом Пусть с газом проводят некоторый

Подробнее

Занятие 8. Термодинамика

Занятие 8. Термодинамика Занятие 8. Термодинамика Вариант 4... Как изменяется внутренняя энергия идеального газа при повышении его температуры?. Увеличивается. Уменьшается. Не изменяется 4. Это не связанные величины 4... Давление

Подробнее

Законы идеального газа Молекулярно-кинетическая теория. Статическая физика и термодинамика

Законы идеального газа Молекулярно-кинетическая теория. Статическая физика и термодинамика Законы идеального газа Молекулярно-кинетическая теория Статическая физика и термодинамика Статическая физика и термодинамика Макроскопические тела - это тела, состоящие из большого количества молекул Методы

Подробнее

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Подробнее

Основные положения термодинамики

Основные положения термодинамики Основные положения термодинамики (по учебнику А.В.Грачева и др. Физика: 10 класс) Термодинамической системой называют совокупность очень большого числа частиц (сравнимого с числом Авогадро N A 6 10 3 (моль)

Подробнее

Определение отношения теплоемкостей С Р /C V для воздуха методом адиабатного расширения

Определение отношения теплоемкостей С Р /C V для воздуха методом адиабатного расширения МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Определение отношения

Подробнее

33. Необходимо расплавить лёд массой 0,2 кг, имеющий температуру 0 ºС. Выполнима ли эта задача, если потребляемая мощность нагревательного

33. Необходимо расплавить лёд массой 0,2 кг, имеющий температуру 0 ºС. Выполнима ли эта задача, если потребляемая мощность нагревательного 26. Две порции одного и того же идеального газа нагреваются в сосудах одинакового объёма. Графики процессов представлены на рисунке. Почему изохора I лежит выше изохоры II? Ответ поясните, указав, какие

Подробнее

РАБОТА 2 ИЗУЧЕНИЕ ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СЖАТИЯ И РАСШИРЕНИЯ ВОЗДУХА

РАБОТА 2 ИЗУЧЕНИЕ ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СЖАТИЯ И РАСШИРЕНИЯ ВОЗДУХА РАБОТА 2 ИЗУЧЕНИЕ ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СЖАТИЯ И РАСШИРЕНИЯ ВОЗДУХА Цель работы: проверить выполнение закона Бойля-Мариотта при изотермических процессах. Введение Термодинамика имеет дело с термодинамической

Подробнее

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ Сегодня среда, 9 июля 04 г. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ Лекция 4 Содержание лекции: *Обратимые и необратимые процессы *Число степеней свободы молекулы *Закон Больцмана *Первое начало термодинамики

Подробнее

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА 1 МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА Основные положения и определения Два подхода к изучению вещества Вещество состоит из огромного числа микрочастиц - атомов и молекул Такие системы называют макросистемами

Подробнее

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА ТЕРМОДИНАМИКА

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА ТЕРМОДИНАМИКА СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА ТЕРМОДИНАМИКА Распределение Максвелла Начала термодинамики Цикл Карно Распределение Максвелла В газе, находящемся в состоянии равновесия, устанавливается некоторое стационарное, не

Подробнее

температура t1=17ºc при температуре наружного воздуха t2= -23ºC. Какая мощность

температура t1=17ºc при температуре наружного воздуха t2= -23ºC. Какая мощность ДЗ2.3(8) 1. C помощью электрической плитки мощностью W=1 квт в комнате поддерживается температура t 1 =17ºC при температуре наружного воздуха t 2 = -23ºC. Какая мощность потребовалась бы для поддержания

Подробнее

Задание 5 для 8 класса ( учебный год) Влажность. Кипение. Фазовые переходы. Часть 1. Теория и примеры решения задач

Задание 5 для 8 класса ( учебный год) Влажность. Кипение. Фазовые переходы. Часть 1. Теория и примеры решения задач Задание 5 для 8 класса (2017-2018 учебный год) Влажность. Кипение. Фазовые переходы. Часть 1. Теория и примеры решения задач Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность. Как отмечалось в задании «Газовые

Подробнее

Основные законы и формулы физики Молекулярная физика Молекулярно-кинетическая теория ( / 12) m 0 C 0 C = m N M r =.

Основные законы и формулы физики Молекулярная физика Молекулярно-кинетическая теория ( / 12) m 0 C 0 C = m N M r =. Молекулярная физика Молекулярно-кинетическая теория Молекулярно-кинетическая теория объясняет строение и свойства тел движением и взаимодействием атомов молекул и ионов из которых состоят тела. В основании

Подробнее

ЗАДАЧИ С3 Тема: «Молекулярная физика и термодинамика».

ЗАДАЧИ С3 Тема: «Молекулярная физика и термодинамика». ЗАДАЧИ С Тема: «Молекулярная физика и термодинамика». Полное решение задачи должно включать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения, а также математические преобразования,

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра физики МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ФИЗИКЕ для студентов специальностей

Подробнее

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Идеальный одноатомный газ переходит из состояния 1 в состояние 2 (см. диаграмму). Масса газа не меняется. Как изменяются при этом объём газа и его внутренняя энергия? Для каждой величины подберите соответствующий

Подробнее

БАНК ЗАДАНИЙ_ФИЗИКА_10 КЛАСС_ПРОФИЛЬ_МОЛУЛЬ 6_ТЕРМОДИНАМИКА. Группа: ТЕПЛОВОЕ РАВНОВЕСИЕ И ТЕМПЕРАТУРА(ОДИНОЧНЫЙ ВЫБОР) Задание 1

БАНК ЗАДАНИЙ_ФИЗИКА_10 КЛАСС_ПРОФИЛЬ_МОЛУЛЬ 6_ТЕРМОДИНАМИКА. Группа: ТЕПЛОВОЕ РАВНОВЕСИЕ И ТЕМПЕРАТУРА(ОДИНОЧНЫЙ ВЫБОР) Задание 1 БАНК ЗАДАНИЙ_ФИЗИКА_10 КЛАСС_ПРОФИЛЬ_МОЛУЛЬ 6_ТЕРМОДИНАМИКА. Группа: ТЕПЛОВОЕ РАВНОВЕСИЕ И ТЕМПЕРАТУРА(ОДИНОЧНЫЙ ВЫБОР) Задание 1 Тело А находится в тепловом равновесии с телом С, а тело В не находится

Подробнее

2 Почему броуновские частицы совершают беспорядочное движение?

2 Почему броуновские частицы совершают беспорядочное движение? Итоговая контрольная работа. КЛАСС. (МКТ, термодинамика, электростатика) Вариант. Прочитайте задание, подумайте. Выберите из предложенных ответов один правильный. Текст задания п/п Отношение массы молекулы

Подробнее

И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru. Насыщенный пар

И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru. Насыщенный пар И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Насыщенный пар Насыщенный пар это пар, который находится в состоянии динамического равновесия со своей жидкостью то есть скорость испарения жидкости равна скорости

Подробнее

Министерство образования Российской Федерации ГОУ СПбГПУ Кафедра экспериментальной физики ВАРИАНТЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАНИЙ ПО ТЕМЕ

Министерство образования Российской Федерации ГОУ СПбГПУ Кафедра экспериментальной физики ВАРИАНТЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАНИЙ ПО ТЕМЕ Министерство образования Российской Федерации ГОУ СПбГПУ Кафедра экспериментальной физики ВАРИАНТЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАНИЙ ПО ТЕМЕ ТЕРМОДИНАМИКА Первое начало термодинамики Энтропия Циклические

Подробнее

Физика МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Физика МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Физика МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Подробнее

3.3. ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА В ГАЗАХ

3.3. ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА В ГАЗАХ ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА В ГАЗАХ Средняя длина свободного пробега молекулы n, где d эффективное сечение молекулы, d эффективный диаметр молекулы, n концентрация молекул Среднее число соударений, испытываемое молекулой

Подробнее

4) 6р 1. 1) р1 2. 3) р1

4) 6р 1. 1) р1 2. 3) р1 .Тренировочные задания по МКТ (А) Какое явление наиболее убедительно доказывает, что между молекулами существуют силы отталкивания? ) диффузия ) броуновское движение ) беспорядочное движение молекул 4)

Подробнее

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА. Физика. Федеральное агентство по образованию. Ухтинский государственный технический университет

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА. Физика. Федеральное агентство по образованию. Ухтинский государственный технический университет Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ухтинский государственный технический университет Физика МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Подробнее

Индивидуальное задание 4

Индивидуальное задание 4 Индивидуальное задание 4 Физика макросистем. Молекулярная физика и термодинамика Вариант 1 1. Посередине откачанного и запаянного горизонтального капилляра находится столбик ртути длиной 20 см. Если капилляр

Подробнее

Открытый банк заданий ЕГЭ

Открытый банк заданий ЕГЭ Воздушный шар объемом 2500 м 3 с массой оболочки 400 кг имеет внизу отверстие, через которое воздух в шаре нагревается горелкой. Какова максимальная масса груза, который может поднять шар, если воздух

Подробнее

true_answer=4 true_answer=4 true_answer=1 true_answer=3

true_answer=4 true_answer=4 true_answer=1 true_answer=3 Красным цветом на рисунке изображена F(v) - плотность вероятности распределения молекул идеального газа по скоростям при некоторой температуре. Выберите правильный вариант изменения функции F(v) при нагревании

Подробнее

Лекция Закон Максвелла о распределении молекул по скоростям. Характерные скорости молекул.

Лекция Закон Максвелла о распределении молекул по скоростям. Характерные скорости молекул. 5 Лекция 9 Распределения Максвелла и Больцмана Явления переноса [] гл8 4-48 План лекции Закон Максвелла о распределении молекул по скоростям Характерные скорости молекул Распределение Больцмана Средняя

Подробнее

Решение задач ЕГЭ части С: МКТ

Решение задач ЕГЭ части С: МКТ С1.1. Герметично закрытый сосуд с жесткими стенками разделен на две равные части пористой перегородкой. Сквозь перегородку могут проходить молекулы водорода, а молекулы азота проходить не могут. В начале

Подробнее

11.4 Число степеней свободы

11.4 Число степеней свободы Положение твердого тела определяется заданием 3-х координат его центра масс и любой, проходящей через него, плоскости. Ориентация такой плоскости задается вектором нормали, который имеет три проекции.

Подробнее

Лекция 4. Кинетическая теория идеальных газов. Давление и температура. Опытные законы идеального газа. Основное уравнение молекулярнокинетической

Лекция 4. Кинетическая теория идеальных газов. Давление и температура. Опытные законы идеального газа. Основное уравнение молекулярнокинетической Лекция 4 Кинетическая теория идеальных газов. Давление и температура. Опытные законы идеального газа. Основное уравнение молекулярнокинетической теории газов. Адиабатический процесс. Термодинамика Термодинамика

Подробнее

Глава 7. Молекулярная физика. Газовые законы

Глава 7. Молекулярная физика. Газовые законы Глава 7. Молекулярная физика. Газовые законы Задача. После того как в комнате включили электрокамин температура воздуха повысилась от 8 С до 7 С при неизменном давлении. На сколько проентов уменьшилось

Подробнее

1. Термический коэффициент полезного действия (КПД) цикла равен. η). (1)

1. Термический коэффициент полезного действия (КПД) цикла равен. η). (1) .9. Примеры применения второго начала термодинамики Пример. огда газ в цилиндре двигателя внутреннего сгорания обладает большим запасом внутренней энергии: в момент проскакивания электрической искры или

Подробнее

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Обьем газа Давление газа Архимедова сила

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Обьем газа Давление газа Архимедова сила Изменение физических величин в процессах, часть 3 1. В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рисунок).

Подробнее