Статистическая физика и термодинамика
Статистическая физика и термодинамика
| Раздел | Тема |
| Основные понятия молекулярной и статистической физики. | 1. Параметры состояния макроскопической системы: давление, температура, концентрация. 2. Уравнение состояния идеального газа. 3. Макроскопические процессы. Изотермический, изобарический, изохорический и адиабатический процессы. 4. Реальный газ. Уравнение Ван-дед-Ваальса. 5. Барометрическая формула. (Распределение Больцмана). 6. Распределение Максвелла. 7. Средняя длина свободного пробега, среднеквадратичная скорость. |
| Термодинамика идеального газа. | 8. Внутренняя энергия идеального газа. Число степеней свободы. 9. Работа, совершаемая газом в различных процессах. 10. Первое начало термодинамики. Количество теплоты. 11. Теплоемкость. Теплоемкость в изохорическом и изобарическом процессах. 12. Циклические процессы. Тепловая машина. Коэффициент полезного действия. 13. Второе начало термодинамики. Энтропия. |
| Фазовые равновесия и превращения. | 14. Равновесие жидкости и насыщенного пара. Фазовая диаграмма. (Диаграмма состояний). 15. Удельная теплота плавления и парообразования. |
| Физическая кинетика. | 16. Явления переноса. Диффузия. 17. Явления переноса. Теплопроводность. |
Тексты контрольных заданий.
Статистическая физика и термодинамика.
| № | Задание | Ответы | ||||||||
Хаотическое, тепловое движение молекул характеризуется температурой, которая пропорциональна средней кинетической энергии одной молекулы. Найдите среднеквадратичную скорость молекулы водорода (  ) при температуре 27  . | 1. 1934  2. 608000 3. 580 | |||||||||
На графике изображен циклический процесс ABCDA, осуществляемый с идеальным газом. В этом процессе изменяются p, V, T. Найдите, состояние A, B, C или D, в котором температура максимальна.  | 1) A; 2) B; 3) C; 4) D | |||||||||
 На диаграмме PV изображен процесс, протекающий в идеальном газе. Относительно этого процесса сделаны следующие утверждения: - Газ вначале нагревали (1-2), а потом охладили (2-3). - Газ вначале нагревали (1-2), а потом температура оставалась постоянной (2-3). - Газ нагревали в течение всего процесса (1-2-3). - Вначале температура газа оставалась постоянной (1-2), а потом газ нагревали (2-3). В графе «ответы» запишите верное утверждение из приведенных выше. | ||||||||||
В результате измерения давления реального газа получили значение  . Вычисляя давление идеального газа в тех же условиях получили значение  . Найдите правильное соотношение между величинами и . | 1. = 2. > 3. < | |||||||||
Концентрация молекул воздуха  в атмосфере Земли на разной высоте  описывается распределением  Больцмана  . Эта функция представлена на графике. Найдите соотношение между концентрациями тяжелых молекул  и легких молекул  на одной и той же высоте h. Считать концентрации тяжелых и легких молекул на поверхности Земли равными.  | 1. > 2. < 3. = | |||||||||
На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла). Относительно этой функции сделаны следующие утверждения: - С ростом температуры увеличивается число молекул. - С ростом температуры площадь под кривой растет. - С ростом температуры наиболее вероятная скорость (  ) увеличивается. В графе «ответы» запишите верное утверждение. | ||||||||||
Даны скорости движения восьми частиц: 1  , 6 , 4 , 2 , 6 , 3 , 2 и 5 . Найти среднеквадратичную скорость этих частиц. | 1. 3,1 2. 3,6 3. 4,1 4. 4,6 5. 5,1 | |||||||||
Увеличивается – 1, Уменьшается – 2, Не изменяется – 3. |
| |||||||||
 На диаграмме PV представлены графики изотермического (1) и адиабатического (2) расширения газа. Найдите соотношение между работой совершаемой газом при изотермическом (  ) и адиабатическом (  ) расширении от объема  до объема  . | 1. > 2. = 3. < | |||||||||
На диаграмме PV изображен изобарический процесс, в котором газ отдал 250 Дж те  плоты. Относительно изменения внутренней энергии сделаны следующие утверж-. дения: - Уменьшилась на 150 Дж. - Увеличилась на 150 Дж. - Уменьшилась на 100 Дж. - Увеличилась на 100 Дж. - Не изменилась. В графе «ответы» напишите верное утверждение. | ||||||||||
В двух цилиндрических сосудах находится кислород. В первом сосуде поршень застопорен, во втором может перемещаться. Нагревая газы, измеряют удельные теплоемкости. Предполагаются следующие соотношения между удельными теплоемкостями газов в первом (  ) и во втором (  ) сосудах: - > ; - < ; - = ; -соотношение зависит от масс газов в сосудах. В графе «ответы» напишите верное утверждение. | ||||||||||
| Идеальный тепловой двигатель мощностью Р = 850 кВт работает в течение одного часа. Температура нагревателя равна 527 . Найдите количество теплоты, отдаваемое за это время двигателем холодильнику, температура которого 227 . | 1. 3060 МДж 2.1910 МДж 3. 1150 МДж | |||||||||
Кусок льда массой 1кг, температура которого t = 0 , очень медленно тает, превращаясь в воду при той же температуре. Удельная теплота плавления льда  . Найдите изменение энтропии в этом процессе. | 1. 1320  ; 2. -1220 3. -1320 ; 4. 1220 ; | |||||||||
 На рисунке приведена фазовая диаграммы газ-жидкость. Предлагаются следующие утверждения: - температура кипения жидкости одинакова при разных давлениях. - температура кипения жидкости увеличивается с увеличением давления -температура кипения жидкости уменьшается с увеличением давления. В графе «ответы» напишите верное утверждение. | ||||||||||
На графике представлена зависимость температуры Т некоторого тела от времени t. В этом процессе телу равномерно передается тепло. В момент времени t = 0 тело находилась в твердом состоянии. Найдите промежуток времени, в течении которого протекал процесс кипения.  | 1.  2.  3.  4.  5.  | |||||||||
 На графике представлена зависимость концентрации молекул нашатырного спирта в воздухе от координаты. Из графика следует, что в координате х = 1,5 м: - градиент концентрации равен 1,015  м  , и диффузионный поток направлен вдоль оси х. - градиент концентрации равен -0,01 м , и диффузионный поток направлен против оси х. - градиент концентрации равен -0,01 м , и диффузионный поток направлен вдоль оси х. В графе «ответы» запишите верное утверждение. | ||||||||||
В двух медных стержнях с равными площадями поперечного сечения, но разных длин (  и  ) осуществляется процесс теплопроводности. Разность температур между концами первого стержня  , а второго  . Найдите соотношение между количествами теплоты  и  , переносимые через первый и второй стержень за равные времена. | 1.  > 2. = 3. < |