1. Дайте определение радиусвектора и вектора перемещения. 4 Дайте определение мгновенной скорости 4

• Название: 1. Дайте определение радиусвектора и вектора перемещения. 4 Дайте определение мгновенной скорости 4
• Дата: 23.10.2022
• Размер: 3.04 Mb.
• Имя файла: K_ekzamenu_po_fizike.docx
• Тип: Документы; #749975

Оглавление

1.Дайте определение радиус-вектора и вектора перемещения. 4

2.Дайте определение мгновенной скорости 4

3.Чем отличается путь, проходимый материальной точкой от ее перемещения? 4

4.Что называется средней скоростью перемещения материальной точки при произвольном движении? 4

5.Как направлен вектор мгновенной скорости по отношению к траектории движения при произвольном криволинейном движении? 4

6.Какая существует связь между вектором мгновенной скорости и радиусом - вектором пространственного положения материальной точки? 4

7.Дайте определение тангенциального ускорения? Как направлен вектор тангенциального ускорения при криволинейном движении материальной точки? 5

8.Дайте определение нормального ускорения. Как направлен вектор нормального ускорения при криволинейном движении материальной точки? 5

9.Дайте определение полного ускорения. Как направлен вектор полного ускорения материальной точки при криволинейном движении? 5

10.Дайте определение углового перемещения. Как направлен вектор углового перемещения? 5

11.Дайте определение угловой скорости. Как направлен вектор угловой скорости? 5

12.Дайте определение углового ускорения. Как направлен вектор углового ускорения? 5

13.Сформулируйте и объясните первый закон Ньютона? 5

14.Сформулируйте и объясните третий закон Ньютона. 5

15.Какая физическая величина называется импульсом силы? Напишите формулу, определяющую импульс силы. 5

16.Какая физическая величина называется импульсом тела? В каких единицах системы СИ измеряется импульс тела? 5

17.Сформулируйте и объясните второй закон Ньютона в импульсной форме. 5

18.Сформулируйте и объясните закон сохранения импульса? В каких системах он выполняется? Почему он является фундаментальным законом природы? 6

19.Каким свойством пространства обуславливается справедливость закона сохранения импульса? 6

20.Что называется центром масс системы материальных точек? Как движется центр масс замкнутой системы? 6

21.Что называют энергией? Что такое потенциальная энергия и кинетическая энергия движущегося тела? 6

22.Работа постоянной силы? В каких единицах в системе СИ измеряется работа? 6

23.Что называется консервативной силой? Какими свойствами обладает консервативная система? 6

24.Как связана элементарная работа с вектором силы и вектором элементарного перемещения ? 6

25.Как связаны сила и потенциальная энергии? 6

26.Сформулируйте и объясните закон сохранения энергии? 7

27.Сформулируйте и объясните закон изменения энергии? 7

28.Дайте определение мощности и мгновенной мощности? В каких единицах в системе СИ измеряется мощность? 7

29.Объясните различие сил трения покоя, скольжения и качения. 7

30.Чем отличаются сила тяжести и вес? 8

31.Дайте определение центральной силы? 8

32.Какие силы называются консервативными и неконсервативными? 8

33.Что такое циркуляция для вычисления работы силы? 8

34.Что такое градиент? 8

35.Дайте определение момента силы? Как направлен его вектор? 9

36.Дайте определение момента импульса. Как определяется направление вектора момента импульса? 9

37.Сформулируйте основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела? 9

38.В чем заключается физическая сущность закона сохранения момента импульса? В каких системах он выполняется? Приведите примеры? 10

39.Каким свойством симметрии пространства обуславливается справедливость закона сохранения момента импульса? 10

40.Сопоставьте основные уравнения динамики поступательного и вращательного движений, прокомментировав их аналогию. 10

41.Что такое момент инерции тела? 11

42.Какова роль момента инерции во вращательном движении? 11

44.Чему равен момент инерции материальной точки? 11

45.Чему равен момент инерции диска? 11

46.Чему равен момент инерции трубки? 12

47.Чему равен момент инерции шара? 12

48.Чему равен момент инерции сферы? 12

49.Что такое гироскоп? Каковы его основные свойства? 12

51.На какой высоте над планетой ускорение свободного падения вдвое меньше, чем на ее поверхности? 13

52.Что такое вес тела? Как объяснить возникновение невесомости при свободном падении? 13

53.Что такое напряженность поля тяготения? 13

54.Какое поле тяготения называется однородным и центральным? 14

55.Какие величины вводятся для характеристики поля тяготения, и какова связь между ними? 14

56.Докажите, что силы тяготения консервативны. 14

57.Чему равно максимальное значение потенциальной энергии системы из двух тел, находящихся в поле тяготения? 15

58.Какие траектории движения имеют спутники, получившие первую и вторую космические скорости? 15

59.Как вычисляются первая и вторая космические скорости? Чему они равны для Земли? 15

60.Что такое моль вещества и молярная масса? 15

61.Какой характер имеет взаимодействие молекул идеального газа? 16

62.Какие вам известны формы записи уравнения состояния идеального газа? 16

63.Запишите основные законы идеального газа (законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля, Авогадро и Дальтона). 16

64.Как связано давление газа с энергией поступательного движения молекул, находящихся в единице объема? 16

65.Дайте определение функции распределения Максвелла для модуля скорости молекул. 17

66.Какая из скоростей молекул больше — средняя или наиболее вероятная? 17

67.Какой примерно путь проходят при комнатной температуре молекулы воздуха за одну секунду? 17

68.Дайте определение функции распределения Больцмана. 17

69.Как должна была бы изменяться с высотой термодинамическая температура для того, чтобы атмосферное давление не зависело от высоты? 18

70.Чему равна площадь под графиком функции распределения Максвелла? 18

71.Как изменяется форма функции распределения Максвелла при увеличении температуры? 18

72.Что такое степени свободы движения молекулы? Какими они могут быть? 18

73.Дайте определение адиабатного процесса. Что такое коэффициент Пуассона? От чего он зависит? 18

74.Что такое политропный процесс? Что такое показатель политропы? Какие значения он может принимать? 18

75.Чему равен показатель политропы в изопроцессах? 19

76.Дайте определение явления переноса в термодинамически неравновесных системах. 19

77.Перечислите явления переноса. Дайте определение каждому. 19

78.Запишите законы: Фурье, Фика и Ньютона для явлений переноса с пояснением физических величин входящих в математическую запись законов. 19

79.Какова размерность коэффициентов теплопроводности, диффузии и вязкости? 20

K 20

Его размерность см2 /с 20

Па*с 20

80.Почему при небольшом разрежении газа теплопроводность не зависит от давления? 20

81.Как связаны друг с другом коэффициенты явлений переноса? 20

82.Что такое внутренняя энергия идеального газа? От чего она зависит? 20

83.Дайте определение термодинамической работы. Чему она равна в различных изопроцессах? 20

84.Дайте определение теплоты. Чему она равна в различных изопроцессах? 21

85.Дайте определение теплоемкости. Чему она равна в различных изопроцессах? 21

86.Чем отличаются функции состояния и процесса? 21

87.Сформулируйте первое, второе и третье начала термодинамики. Запишите применение первого начала термодинамики к изопроцеcсам. 21

88.Дайте термодинамическое определение энтропии. 21

89.Дайте статистическое определение энтропии? Что такое статистический вес? Что такое макросостояние и микросостояние? 22

90.Дайте определение циклического процесса. 22

91.Что такое цикл Карно? Чему равен КПД этого цикла? 22

92.Сформулируйте теорему Карно. 22

93.Как силы межмолекулярного взаимодействия зависят от расстояния между молекулами? 22

94.Из каких предпосылок выводится уравнение Ван-дер-Ваальса? 22

95.Сформулируйте уравнение Ван-дер-Ваальса. 22

96.Каков смысл постоянных Ван-дер-Ваальса? Что такое внутреннее давление? Какое значение принимают эти постоянные для идеального газа? 23

97.Объясните различие опытных изотерм реального газа и изотерм, соответствующих уравнению Ван-дер-Ваальса. 23

98.Что такое критические параметры реального газа? 23

99.При каких условиях возникает критическое состояние вещества и в чем оно проявляется? 23

100.В чем состоит эффект Джоуля-Томсона? 23

1. Дайте определение радиус-вектора и вектора перемещения.

Радиус-вектор точки (главная характеристика, описывающая мех. дв.) — вектор, направленный в некоторую точку пространства из фиксированной точки, которая принята за начало координат в выбранной системе отсчета. В кинематике определяет движение материальной точки.

Вектор перемещения- вектор, соединяющий начальную и конечную точки траектории.

2. Дайте определение мгновенной скорости

Мгновенная скорость – это векторная физическая величина, численно равная пределу, к которому стремится средняя скорость за бесконечно малый промежуток времени. Первая производная радиус-вектора.

3. Чем отличается путь, проходимый материальной точкой от ее перемещения?

Путь – монотонно возрастающая функция, совокупное расстояние, которое проходит тело вдоль траектории. Вектор перемещения- вектор, соединяющий начальную и конечную точки траектории.

4. Что называется средней скоростью перемещения материальной точки при произвольном движении?

Вектором средней скорости называется отношение приращения радиус-вектора точки к промежутку времени, за которое приращение было совершено.

5. Как направлен вектор мгновенной скорости по отношению к траектории движения при произвольном криволинейном движении?

По касательной к траектории. (модуль – производная пути по времени)

6. Какая существует связь между вектором мгновенной скорости и радиусом - вектором пространственного положения материальной точки?

Первая производная радиус-вектора.

7. Дайте определение тангенциального ускорения? Как направлен вектор тангенциального ускорения при криволинейном движении материальной точки?

Тангенциальное ускорение- первая производная модуля скорости по времени, определяет быстроту изменения скорости по модулю. По касательной к траектории.

8. Дайте определение нормального ускорения. Как направлен вектор нормального ускорения при криволинейном движении материальной точки?

Нормальное ускорение характеризует быстроту изменения скорости по направлению. К центру кривизны траектории, по нормаль к ней.

9. Дайте определение полного ускорения. Как направлен вектор полного ускорения материальной точки при криволинейном движении?

Полное ускорение – геометрическая сумма тангенциальной и нормальной составляющих. Направлен вглубь траектории.

10. Дайте определение углового перемещения. Как направлен вектор углового перемещения?

Угловое перемещение- угол, на который переместился радиус-вектор при перемещении тела из точки 1 в точку 2. По правилу правого винта.

11. Дайте определение угловой скорости. Как направлен вектор угловой скорости?

Угловая скорость – векторная величина, первая производная угла поворота по времени. Вдоль оси вращения по правилу правого винта.

12. Дайте определение углового ускорения. Как направлен вектор углового ускорения?

Угловое ускорение – векторная величина, первая производная угловой скорости по времени. Вдоль оси вращения в сторону вектора элементарного приращения угловой скорости. При равноускоренном сонаправлен с угловой скоростью и наоборот.

13. Сформулируйте и объясните первый закон Ньютона?

Существуют такие системы отсчёта (инерциальные), относительно которых тело покоится или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют другие тела или действия других тел скомпенсированы.

14. Сформулируйте и объясните третий закон Ньютона.

При взаимодействии двух тел всегда возникает пара сил, которые: равны по модулю, противоположны по направлению, лежат на одной прямой, одной природы.

15. Какая физическая величина называется импульсом силы? Напишите формулу, определяющую импульс силы.

Импульс силы – векторная величина, являющаяся мерой действия силы за некоторый промежуток времени.

16. Какая физическая величина называется импульсом тела? В каких единицах системы СИ измеряется импульс тела?

Импульс тела – векторная величина, являющаяся мерой механического движения (количества движения).

17. Сформулируйте и объясните второй закон Ньютона в импульсной форме.

Скорость изменения импульса материальной точки равна действующей на нее силе.

18. Сформулируйте и объясните закон сохранения импульса? В каких системах он выполняется? Почему он является фундаментальным законом природы?

Векторная сумма импульсов тел в замкнутой системе остается постоянной величиной. В замкнутой системе (можно и в незамкнутой, если время взаимодействия мало и равнодействующая внешних сил конечна или применить на ось, в которой он сохраняется). Справедлив в классической физике и для замкнутых систем микрочастиц (подчинятся квантовой механике).

19. Каким свойством пространства обуславливается справедливость закона сохранения импульса?

Однородность пространства (симметрия) заключается в том, что при параллельном переносе замкнутой системы тел её физические свойства и законы движения не изменяются, то есть не зависят от выбора начала координат ИСО.

20. Что называется центром масс системы материальных точек? Как движется центр масс замкнутой системы?

Центр масс − точка, через которую должна проходить линия действия силы, чтобы под действием этой силы тело двигалось поступательно (не вращалось). При движении системы материальных точек ее центр масс движется так, как двигалась бы материальная точка, помещенная в центре масс, если бы в ней были сконцентрированы массы всех точек системы и к ней были бы приложены все внешние силы, действующие на точки системы.

21. Что называют энергией? Что такое потенциальная энергия и кинетическая энергия движущегося тела?

Энергия -универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. Кинетическая энергия -энергия, которой обладает тело вследствие своего движения. Потенциальная энергия -энергия, обусловленная взаимодействием тел или частей одного и того же тела.

22. Работа постоянной силы? В каких единицах в системе СИ измеряется работа?

Работа силы -скалярная величина, мера действия силы, зависящая от её модуля, направления и от перемещения точки приложения силы.

23. Что называется консервативной силой? Какими свойствами обладает консервативная система?

Сила называется консервативной или потенциальной, если ее работа A не зависит от траектории, а определяется только начальным и конечным положениями тела. Работа таких сил по перемещению тела по замкнутой траектории всегда равна нулю. Консервативная система — физическая система, для которой все действующие на неё внешние и внутренние непотенциальные силы не совершают работы, а все потенциальные силы не зависят от времени. Для такой системы верен закон сохранения энергии.

24. Как связана элементарная работа с вектором силы и вектором элементарного перемещения ?

25. Как связаны сила и потенциальная энергии?

Пространство, в котором действуют консервативные силы, называется потенциальным полем. Каждой точке потенциального поля соответствует некоторое значение силы F, действующей на тело, и некоторое значение потенциальной энергии Еп. Значит, между силой F и Еп должна быть связь. Градиент - вектор, показывающий направление наибыстрейшего увеличения функции. Знак «-» показывает, что вектор F направлен в сторону наибыстрейшего уменьшения Еп. Следовательно, консервативная сила равна градиенту потенциальной энергии, взятому со знаком минус. F = -grad Еп.

26. Сформулируйте и объясните закон сохранения энергии?

Р
абота внешних неконсервативных сил,

27. Сформулируйте и объясните закон изменения энергии?

Изменение полной механической энергии системы тел происходит при совершении работы силами, действующими как между телами системы, так и со стороны внешних тел.

28. Дайте определение мощности и мгновенной мощности? В каких единицах в системе СИ измеряется мощность?

Мощность -Ф.С.В., характеризующая работу, совершенную за единицу времени, т.е. быстрота совершения работы.

29. Объясните различие сил трения покоя, скольжения и качения.

Сила трения покоя возникает в случае, если на тело действует сила, стремящаяся сдвинуть его с места. Направлена против этой силы. Равна по модулю силе. Может возрастать до определенного значения, после чего тело начинает двигаться.

Сила трения скольжения возникает в случае, если на тело действует сила, которая приводит тело в движение. Направлена против этой силы, вдоль поверхности опоры (против относительной скорости).

Сила трения качения возникает в случае, если одно тело катится по поверхности другого. Направлена вдоль поверхности качения, против вращения.

30. Чем отличаются сила тяжести и вес?

Сила тяжести – сила, с которой Земля притягивает к себе тела.

Вес тела – сила, с которой тело, вследствие его притяжения к Земле, действует на опру или подвес.

31. Дайте определение центральной силы?

Центральная сила –сила, линия действия которой проходит через одну точку (силовой центр), и зависящая только от расстояния до этой точки. Примеры центральных сил: гравитационная сила, кулоновская сила, сила упругости. Работа центральной силы не зависит от формы траектории. Поэтому поле центральных сил потенциально.

32. Какие силы называются консервативными и неконсервативными?

С
ила называется консервативной или потенциальной, если ее работа A не зависит от траектории, а определяется только начальным и конечным положениями тела.

33. Что такое циркуляция для вычисления работы силы?

34. Что такое градиент?

Градиент - вектор, показывающий направление наибыстрейшего увеличения функции.

35. Дайте определение момента силы? Как направлен его вектор?

*
*Псевдовектор, — величина, компоненты которой преобразуются как вектор при поворотах системы координат, но меняющие свой знак противоположно тому, как ведут себя компоненты вектора при любой инверсии (обращении знака) координат.

Ненулевой момент силы показывает как силовое воздействие на материальную точку влияет на её вращение относительно полюса (ускоряет/замедляет).

36. Дайте определение момента импульса. Как определяется направление вектора момента импульса?

37. Сформулируйте основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела?

Твердое тело – тело, которое не изменяет свою форму, размеры, распределение массы.

38. В чем заключается физическая сущность закона сохранения момента импульса? В каких системах он выполняется? Приведите примеры?

Скамья Жуковского:

39. Каким свойством симметрии пространства обуславливается справедливость закона сохранения момента импульса?

Изотропность – все направления равноправны, если СО повернуть на некоторый угол, физические законы не изменятся.

40. Сопоставьте основные уравнения динамики поступательного и вращательного движений, прокомментировав их аналогию.

Основные характеристики поступательного движения: путь S, скорость v, ускорение а и время t. При вращении им соответствуют: угол поворота φ, угловая скорость со, угловое ускорение ε и время t. Эта аналогия справедлива не только в кинематике, но распространяется и на динамику. Роль массы при вращении играет момент инерции I, а роль силы F - момент силы L.

41. Что такое момент инерции тела?

42. Какова роль момента инерции во вращательном движении?

А налог массы при вращательном движении. Характеризует распределение массы относительно оси вращения.

43. 
    Сформулируйте и поясните теорему Штейнера.
    

44. Чему равен момент инерции материальной точки?

45. Чему равен момент инерции диска?

46. Чему равен момент инерции трубки?

47. Чему равен момент инерции шара?

48. Чему равен момент инерции сферы?

49. Что такое гироскоп? Каковы его основные свойства?

Свободная ось – ось вращения, которая не изменяет своей ориентации в пространстве без действия на нее внешних сил.

1. 
   Сохраняет положение оси вращения в пространстве (следует из основного уравнения динамики).
   
2. 
   Безынерционен (способность системы мгновенно реагировать на внешнее воздействие)
   

50. 
    Как определяется гравитационная постоянная и каков ее физический смысл?
    

По закону всемирного тяготения, сила гравитационного притяжения F между двумя материальными точками с массами m₁ и m₂, находящимися на расстоянии r, равна: . {\displaystyle F=G{\frac {m_{1}m_{2}}{r^{2}}}.}Коэффициент пропорциональности G в этом уравнении называется гравитационной постоянной. Численно она равна модулю силы тяготения, действующей на точечное тело единичной массы со стороны другого такого же тела, находящегося от него на единичном расстоянии.

51. На какой высоте над планетой ускорение свободного падения вдвое меньше, чем на ее поверхности?

52. Что такое вес тела? Как объяснить возникновение невесомости при свободном падении?

53. Что такое напряженность поля тяготения?

Напряженность поля тяготения определяется силой, действующей со стороны поля на материальную точку единичной массы, и совпадает по направлению с действующей силой.

54. Какое поле тяготения называется однородным и центральным?

55. Какие величины вводятся для характеристики поля тяготения, и какова связь между ними?

Потенциал(энергетическая характеристика) и напряженность(силовая характеристика, от центра точки силовые линии, если ) связаны между собой с помощью градиента

56. Докажите, что силы тяготения консервативны.

57. Чему равно максимальное значение потенциальной энергии системы из двух тел, находящихся в поле тяготения?

Равно нулю, так как работа потенциальной энергии удаляется от центра, а прирост энергии с плюсом, и когда работа равна приросту при сложении получится 0.

58. Какие траектории движения имеют спутники, получившие первую и вторую космические скорости?

Первая космическая - это скорость, позволяющая спутнику оторваться от планеты и выйти на орбиту.
Если скорость тела меньше, то оно пролетит по параболе и упадет обратно на поверхность.
Если скорость равна 1 космической, орбита будет в форме окружности.

Если скорость между 1 и 2 космической, орбита будет эллиптической. Чем больше скорость, тем более вытянутый эллипс.
Если скорость равна 2 космической, эллипс разорвется, орбита будет в форме параболы и тело улетит от Земли совсем.
Но оно останется в Солнечной системе, и в масштабах Системы будет двигаться все равно по эллипсу, как кометы.
Если скорость превысит 3 космическую, то орбита разогнется ещё больше, превратится в гиперболу и спутник улетит за пределы Солнечной системы.

59. Как вычисляются первая и вторая космические скорости? Чему они равны для Земли?

60. Что такое моль вещества и молярная масса?

Моль — это такое количество вещества, которое содержит число молекул (частиц, ионов, атомов), равное числу Авогадро NA=6⋅1023.

Молярная масса вещества M — масса одного моль вещества, то есть масса 6⋅1023 молекул (по закону Авогадро), измеряется в г/моль.

61. Какой характер имеет взаимодействие молекул идеального газа?

62. Какие вам известны формы записи уравнения состояния идеального газа?

63. Запишите основные законы идеального газа (законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля, Авогадро и Дальтона).

64. Как связано давление газа с энергией поступательного движения молекул, находящихся в единице объема?

65. Д айте определение функции распределения Максвелла для модуля скорости молекул.

Если разбить диапазон скоростей молекул на малые интервалы, равные dv,то на каждый интервал скорости будет приходится некоторое число молекул dN(v), имеющих скорость, заключённую в этом интервале.

66. Какая из скоростей молекул больше — средняя или наиболее вероятная?

Скорость при которой функции распределения молекул идеального газа по скоростям максимально, называется наиболее вероятной скоростью.

67. Какой примерно путь проходят при комнатной температуре молекулы воздуха за одну секунду?

68. Дайте определение функции распределения Больцмана.

69. Как должна была бы изменяться с высотой термодинамическая температура для того, чтобы атмосферное давление не зависело от высоты?

70. Чему равна площадь под графиком функции распределения Максвелла?

Площадь ограниченная кривой распределения и осью абсцисс равна единице

71. Как изменяется форма функции распределения Максвелла при увеличении температуры?

72. Что такое степени свободы движения молекулы? Какими они могут быть?

Теорема Клаузиуса:

На каждую степень свободы движущейся молекулы газа приходится средняя энергия ½ kT.

Число степеней свободы i – число независимых переменных, описывающих поведение системы в пространстве. i=3(пост)+i(вращ)+2i(колеб)

73. Дайте определение адиабатного процесса. Что такое коэффициент Пуассона? От чего он зависит?

Показатель адиабаты

74. Что такое политропный процесс? Что такое показатель политропы? Какие значения он может принимать?

Политропный процесс – процесс при котором теплоемкость остается постоянной

75. Чему равен показатель политропы в изопроцессах?

+равен коэффициенту Пуассона в адиабатном процессе

76. Дайте определение явления переноса в термодинамически неравновесных системах.

Явления переноса – особые необратимые процессы, в результате которых происходит пространственный перенос массы, энергии и импульса.

77. Перечислите явления переноса. Дайте определение каждому.

Теплопроводность, диффузия и внутренне трение(энергия, масса и импульс)

78. Запишите законы: Фурье, Фика и Ньютона для явлений переноса с пояснением физических величин входящих в математическую запись законов.

79. Какова размерность коэффициентов теплопроводности, диффузии и вязкости?

K

Его размерность см2 /с

Па*с

80. Почему при небольшом разрежении газа теплопроводность не зависит от давления?

81. Как связаны друг с другом коэффициенты явлений переноса?

82. Что такое внутренняя энергия идеального газа? От чего она зависит?

Внутренняя энергия идеального газа — в идеальных газах внутренняя энергия определяется как сумма кинетических энергий молекул.

83. Дайте определение термодинамической работы. Чему она равна в различных изопроцессах?

Термодинамическая работа – взаимодействие системы с внешними тела в результате чего изменяются параметры системы

Изотерма А=υR∆T

Изохора А=0

Изобара А=p∆V

84. Дайте определение теплоты. Чему она равна в различных изопроцессах?

Теплота – мера переданной энергии при теплопередаче.

Изотерма Q=А

Изохора Q=∆U

Изобара Q=∆U+A

85. Дайте определение теплоемкости. Чему она равна в различных изопроцессах?

Теплоемкость – количеств теплоты необходимое для нагревания единицы вещества на 1К.

Адиабата 0

Изотерма ±∞

Изохора

Изобара

86. Чем отличаются функции состояния и процесса?

Величина функции состояния однозначно определяется параметрами данного состояния. Следовательно, для определения изменения функции состояния в каком-либо процессе необходимо знать лишь значения этой функции в начале и в конце этого процесса. Примерами функций состояния могут служить удельный объем, энтропия, энтальпия и т. д. Что же касается величин, являющихся функциями процесса, то они являются характеристиками процесса их значение в данном состоянии зависит не только от параметров этого состояния, но и от того, по какому пути (т. е. в каком процессе) система достигла данного состояния. Примерами функций процесса являются работа, совершаемая системой при переходе из одного состояния в другое, и теплота. 

87. Сформулируйте первое, второе и третье начала термодинамики. Запишите применение первого начала термодинамики к изопроцеcсам.

1. 
   
   
2. 
   Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого является передача тепла от менее нагретого тела к более теплому. (По Клаузису)
   

Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого является превращение теплоты, полученной от нагревателя в эквивалентную ей работу. (по Кельвину)

3. 
   При абсолютном нуле энтропия системы равна нулю.
   

88. Дайте термодинамическое определение энтропии.

Энтропия – функция состояния, описывающая термодинамическую систему.

89. Дайте статистическое определение энтропии? Что такое статистический вес? Что такое макросостояние и микросостояние?

Энтропия – мера хаоса в системе.

Статистический вес – количество различных микросостояний, с помощью которых можно реализовать заданное макросостояние.

Микросостояние – полный набор координат и проекций скорости каждой молекулы реализуемых на практике.

90. Дайте определение циклического процесса.

Циклический процесс – замкнутый процесс в результате которого система приходит в исходное состояние.

91. Что такое цикл Карно? Чему равен КПД этого цикла?

Цикл состоящий из двух изотерм и двух адиабат.

92. Сформулируйте теорему Карно.

1. 
   КПД любой тепловой машины не зависит от количества рабочего вещества.
   
2. 
   Максимальный КПД среди всех тепловых машин, работающих при тех же максимальных и минимальных температурах, у цикла Карно
   

93. Как силы межмолекулярного взаимодействия зависят от расстояния между молекулами?

94. Из каких предпосылок выводится уравнение Ван-дер-Ваальса?

Из учета собственного объема молекул, и сил их притяжения(внутреннее давление).

95. Сформулируйте уравнение Ван-дер-Ваальса.

96. Каков смысл постоянных Ван-дер-Ваальса? Что такое внутреннее давление? Какое значение принимают эти постоянные для идеального газа?

a – постоянная Ван-Дер-Ваальса, характеризующая силы межмолекулярного притяжения.

b – объем занимаемый самими молекулами.

Внутреннее давление – давление самих молекул, возникающее в результате их соударений.

97. Объясните различие опытных изотерм реального газа и изотерм, соответствующих уравнению Ван-дер-Ваальса.

98. Что такое критические параметры реального газа?

Критические параметры – критические точки перехода между состояниями вещества(T, V, p)

99. При каких условиях возникает критическое состояние вещества и в чем оно проявляется?

Плотность вещества в газообразном состоянии максимальна, а в жидком минимальна и при критических параметрах вещество существует и в газообразном и в жидком состоянии.

100. В чем состоит эффект Джоуля-Томсона?

Изменение температуры газа при адиабатическом расширении (дросселировании)

Если температура увеличивается – эффект положительный, уменьшается – отрицательный.