Физика. Контрольная работа 1 Механика
 Скачать 213.44 Kb.
|
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА и ТЕРМОДИНАМИКА.Задача 1. Газ массой m, находящийся в закрытом сосуде объемом V при температуре t1 нагревают до температуры t2. Определите плотность газа, концентрацию молекул газа, давления р1 и р2 до и после нагревания, среднюю кинетическую энергию молекул газа до нагревания, изменение внутренней энергии газа. Таблица 7
Вопросы для самоконтроля № 1, 2, 3, 4, 5, 6.Решение: Вопрос 1. Уравнение состояния идеального газа имеет вид: p V = m M. R T. Учтем, что отношение массы к молярной массе есть количество вещества. Отсюда объем равен: V = ν R T p. Изопроцессы — термодинамические процессы, во время которых количество вещества и один из параметров состояния: давление, объём, температура или энтропия — остаётся неизменным. Так, неизменному давлению соответствует изобарный процесс, объёму — изохорный, температуре — изотермический, энтропии — изоэнтропийный (например, обратимый адиабатический процесс). Вопрос 2. Расчеты показывают, что основное уравнение молекулярно-кинетической теории для идеального газа имеет следующий вид. Основное уравнение МКТ p = nkT или p — давление газа [Па] n — концентрация [м -3] T — температура газа [К] m 0 — масса одной молекулы [кг] v — средняя квадратичная скорость [м/с]. Коэффициент 1/3 обусловлен трехмерностью пространства: во время хаотического движения молекул все три направления равноправны. Вопрос 3. Абсолютная температурная шкала — шкала температур, в которой за начало отсчёта принят абсолютный нуль. Температура здесь обозначается буквой T и измеряется в кельвинах (К). На шкале Цельсия, есть две основные точки: 0°С (точка, в которой тает лёд) и 100°С (кипение воды). Температура, которую определяют по шкале Цельсия, обозначается t. Шкала Цельсия имеет как положительные, так и отрицательные значения. Вопрос 4. Температура - мера средней кинетической энергии теплового движения частиц вещества. Температура и средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа. Значение температуры при измерении степени нагретости тела определяют по температурному изменению удобного для измерений физического свойства вещества. Вопрос 5. Каждое независимое движение называется степенью свободы. Таким образом, одноатомная молекула имеет 3 поступательные степени свободы, «жесткая» двухатомная молекула имеет 5 степеней (3 поступательные и 2 вращательные), а многоатомная молекула – 6 степеней свободы (3 поступательные и 3 вращательные). Вопрос 6. Внутренняя энергия тела - это полная энергия всех молекул, которые его составляют. Внутренняя энергия идеального газа пропорциональна его температуре. U = 3/2 · ν · R · T. Чтобы изменить внутреннюю энергию вещества, надо сообщить ему некоторое количество тепла или совершить работу. Работа в термодинамике равна изменению внутренней энергии системы: A = ΔU.
Контрольная работа № 3 |
