Молекулярная физика и термодинамика




Вопросы для самостоятельной работы студентов

Физические основы механики

1. Физика и ее связь с другими науками и техникой. Краткий исторический обзор развития механики.

2. Принцип независимости движений. Преобразования Галилея для координат и скоростей.

3. Векторы угловой скорости и углового ускорения.

4. Силы в природе. Фундаментальные взаимодействия.

5. Принцип относительности Галилея.

6. Примеры проявления закона сохранения импульса: сохранение плоскости качания маятника, реактивное движение.

7. Консервативные и неконсервативные силы и системы. Роль законов сохранения в физике.

8. Проявление сил инерции на Земле: зависимость веса тела от широты места, маятник Фуко.

9. Кинетическая, потенциальная и полная энергия колеблющегося тела.

Волновой фронт. Плоские, цилиндрические и сферические волны.

МКТ

1. Экспериментальное обоснование молекулярно-кинетической теории вещества.

2. Температура и давление как статистические величины.

3. Измерение скоростей молекул.

4. Обратимые и необратимые процессы. Тепловые машины.

5. Отступление реальных газов от законов для идеальных газов.

6. Насыщенный пар. Влажность.

 

7Давление насыщенных паров над мениском. Поверхностно – активные вещества.

8.Затруднения классической физики в объяснении температурной зависимости теплоемкости твердых тел.

 

Физические основы механики

 

1.1. Тело переместилось из точки с координатами х1 = 0 м, у1 = 2 м в точку с координатами х2 = 4 м, у2 = - 2 м. Модуль вектора перемещения точки равен:

1) 4 м; 2) 4 м; 3) 6 м; 4) 2 м; 5) м.

 

1.2. Скорость велосипедиста 10 м/с, а скорость вероятного ветра 4 м/с. Скорость ветра в системе отсчета, связанной с велосипедистом, равна:

1) 4 м/с; 2) 10 м/с; 3) 14 м/с; 4) 6 м/с; 5) 10,8 м/с.

 

1.3. Шарик, скатываясь с наклонного желоба из состояния покоя, за первую секунду прошел путь 10 см. Путь, пройденный шариком за 3 с, будет равен:

1) 30 см; 2) 60 см; 3) 45 см; 4) 90 см; 5) 120 см.

 

1.4. При увеличении в 4 раза радиуса круговой орбиты искусственного спутника Земли период его обращения увеличивается в 8 раз. Скорость движения спутника по орбите изменяется?

1) увеличивается в 2 раза; 2) не изменяется; 3) увеличивается в 4 раза;

4) уменьшается в 4 раза; 5) уменьшается в 2 раза.

 

1.5. Два тела с массами 400 г и 600 г двигались друг другу навстречу и после удара остановились. Первое тело двигалось со скоростью 3 м/с. скорость второго тела до удара была равна:

1) 2 м/с; 2) 3 м/с; 3) 4 м/с; 4) 1 м/с; 5) 1,5 м/с.

 

1.6. Под действием силы в 20 Н тело движется с ускорением 0,4 м/с2. Под действием силы в 50 Н тело будет двигаться с ускорением:

1) 0,6 м/с2; 2) 1 м/с2; 3) 1,2 м/с2; 4) 1,5 м/с2; 5) 2 м/с2.

 

1.7. Две пружины равной длины, скрепленные одними концами, растягивают за свободные концы руками. Пружина с жесткостью 100 Н/м удлинилась на 5 см. удлинение второй пружины равно 1 см. Жесткость второй пружины равна:

1) 200 Н/м; 2) 400 Н/м; 3) 500 Н/м; 4) 50 Н/м; 5) 300 Н/м.

 

1.8. При увеличении абсолютного удлинения пружины в 3 раза ее потенциальная энергия изменится:

1) увеличится в 3 раза; 2) уменьшится в 9 раз; 3) увеличится в 6 раз;

4) увеличится в 9 раз; 5) не изменится.

 

1.9. Скорость течения воды в широкой части трубы 10 см/с. Скорость ее течения в узкой части, диаметр которой в 4 раза меньше диаметра широкой части, равна:

1) 1,6 м/с; 2) 2 м/с; 3) 1,4 м/с; 4) 1,8 м/с; 5) 2,5 м/с.

 

1.10. Математический маятник длиной 80 см совершил за 3 мин. 100 колебаний. Для ускорения свободного падения было получено значение:

1) 9,6 м/с2; 2) 9,8 м/с2; 3) 9,7 м/с2; 4) 10 м/с2; 5) 10,1 м/с2.

 

Основы молекулярной физики и термодинамики

 

2.1. В сосуде находится 5 кг газа под давлением 1 МПа. Давление понизилось до 0,2 МПа. Количество газа, которое вышло из сосуда, равно:

1) 4 кг; 2) 2 кг; 3) 3 кг; 4) 2,5 кг; 5) 1 кг.

 

2.2. Плотность идеального газа при постоянном давлении при понижении температуры от

1270 С до 70 С изменится:

1) уменьшится в 1,4 раза; 2) уменьшится в 2,8 раза; 3) увеличится в 1,4 раза;

4) увеличится в 2,8 раза; 5) не изменится.

 

2.3. При изобарическом расширении 4 кг кислорода (М = 32 кг/к моль; R = 8,3 · 103 ), взятого при 00 С, была совершена работа 10,4 кДж. Кислород был нагрет до температуры:

1) 200 С; 2) 50 С; 3) 100 С; 4) 150 С; 5) 500 С.

 

2.4. Температура нагревателя идеальной тепловой машины 1170 С, а холодильника – 270 С. КПД машины равен:

1) 46 %; 2) 23 %; 3) 36 %; 4) 16 %; 5) 30%.

 

2.5. В закрытом сосуде находится 14 г азота (М = 28 г/моль) под давлением 0,1 МПа и при температуре 270 С. после нагревания давление в сосуде повысилось в 5 раз. Газ был нагрет до температуры:

1) Т2 = 2 Т1 = 600 К; 2) Т2 = 5 Т1 = 1500 К; 3) Т2 = 2,5 Т1 = 750 К;

4) Т2 = 10 Т1 = 3000 К; 5) Т2 = 7,5 Т1 = 2250 К.

 

2.6. Средняя длина свободного пробега молекул азота (диаметр молекулы азота 0,3 нм) при температуре 170 С и давлении 10 кПа равна:

1) = 1 мкм; 2) = 1,5 мкм; 3) = 2 мкм; 4) = 0,5 мкм; 5) = 100 мкм.

 

 

2.7. В закрытом сосуде объемом 0,5 м3 находится 0,6 к моль углекислого газа при давлении 3 МПа. Газ подчиняется уравнению Ван-дер-Ваальса. Постоянная Ван-дер-Ваальса

а = 360 . Чтобы давление газа увеличилось вдвое, температуру газа надо повысить:

1) в 2 раза; 2) в 1,5 раза; 3) в 2,5 раза; 4) в 1,85 раза; 5) в 3,2 раза.

 

2.8. Плотность насыщенных водяных паров при температуре 160 С меньше плотности воды:

1) в 74 000 раз; 2) в 7 400 раз; 3) в 740 раз; 4) 740 000 раз; 5) в 74 раза.

 

2.9. Вода при температуре 180 С в стеклянной капиллярной трубке диаметром 2 мм поднимается на высоту:

1) 1 см; 2) 2 см; 3) 2,5 см; 4) 5 см; 5) 1,5 см.

 

2.10. Платиновая проволока длиной 1,5 м находится при температуре 00 С. Коэффициент линейного расширения платины α = 9 · 10-6 К-1. При пропускании электрического тока она удлинилась на 15 мм. Проволока была нагрета до температуры:

1) 9000 С; 2) 10000 С; 3) 15000 С; 4) 11000 С; 5) 12000 С.

 

Вопросы к зачету

Механика.

1. Системы отсчета. Радиус-вектор. Векторы перемещения, скорости и ускорения.

2. Движение по окружности. Угловые и линейные характеристики движения, связь между ними. Нормальное, тангенциальное и полное ускорения.

3. Первый закон Ньютона. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Второй закон Ньютона. Понятие о силе и массе. Третий закон Ньютона.

4. Импульс точки. Связь между силой и изменением импульса. Закон сохранения импульса. Принцип реактивного движения.

5. Работа и мощность. Работа силы трения, силы тяжести и упругих сил. Закон сохранения энергии.

6. Закон всемирного тяготения. Понятие о невесомости. Космические скорости.

7. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Момент силы. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела. Момент инерции твердого тела.

8. Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела. Условия равновесия твердого тела.

9. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.

10. Механика жидкостей и газов. Законы Паскаля и Архимеда. Закон Бернулли.

11. Гармонические колебания. Смещение, амплитуда, частота, фаза. Скорость и ускорение колеблющейся точки.

12. Математический и пружинный маятники. Дифференциальное уравнение свободных колебаний. Собственная частота колебаний.

13. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Частота затухающих колебаний.

14. Логарифмический декремент затухания.

15. Вынужденные колебания. Резонанс, его роль в технике.

16. Сложение колебаний, происходящих в одном направлении (метод векторных диаграмм).

17. Поперечные и продольные волны. Уравнение плоской бегущей волны.

18. Интерференция волн. Стоячие волны.

19. Природа звука. Скорость звука. Частотный диапазон звука. Эффект Доплера.

Молекулярная физика и термодинамика

1. Идеальный газ. Уравнение Менделеева

2. Абсолютная шкала температур. Изопроцессы.

3. Основное уравнение молекулярно- кинетической теории газов.

4. Связь температуры с энергией движения молекул.

5. Длина свободного пробега молекул. Явления переноса. Понятие о вакууме.

6. Распределение скоростей молекул по Максвеллу и его опытное подтверждение.

7. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.

8. Первый закон термодинамики.

9. Работа при изопроцессах.

10. Теплоемкость идеальных газов.

11. Молекулярно-кинетическая теория теплоемкости.

12. Адиабатный процесс, Уравнение Пyaccoнa.

13. Работа при адиабатном процессе.

14. Цикл Карно и его КПД.

15. Второй закон термодинамики.

16. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

17. Изотермы реальных газов,

18. Поверхностное натяжение жидкостей. Капиллярные явления.

19. Теплоемкость и тепловое расширение твердых тел.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: