- •Основы молекулярной физики и термодинамики
- •Федеральное агентство по образованию гоу впо «Сибирский государственный технологический университет»
- •Основы молекулярной физики и термодинамики
- •Введение
- •Часть I. Общие теоретические сведения курса «основы молекулярной физики и термодинамики»
- •Глава I.1. Молекулярно-кинетическая теория
- •§I.1.1 предмет молекулярной физики
- •§I.1.2 термодинамическая система. Термодинамические параметры. Уравнение состояния
- •§I.1.4 идеальный газ. Газовые законы. Уравнение состояния идеального газа
- •§I.1.3 термодинамический процесс. Изопроцессы
- •§I.1.5 закон авогадро. Закон дальтона
- •§I.1.6 основное уравнение кинетической теории газов. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы
- •§I.1.7 статистическое распределение
- •§I.1.8 средняя длина свободного пробега молекул
- •§I.1.9 явления переноса в газах
- •Глава I.2. Основы термодинамики
- •§I.2.1 полная и внутренняя энергия системы. Теплота и работа
- •§I.2.2 теплоёмкость вещества
- •§I.2.3 первый закон (начало) термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам
- •§I.2.4 второй закон (второе начало) термодинамики
- •Глава I.3. Реальные газы, жидкости и твёрдые тела
- •§I.3.1 уравнение ван-дер-ваальса
- •§I.3.2 экспериментальные изотермы
- •§I.3.3 внутренняя энергия реального газа. Эффект джоуля - томсона
- •Область выше этой кривой соответствует отрицательному эффекту Джоуля-Томсона, ниже – положительному. При больших перепадах давления на дросселе температура газа изменяется значительно.
- •§I.3.4 взаимные превращения жидкостей и газов
- •§I.3.5 строение жидкостей. Поверхностное натяжение
- •§I.3.6 смачивание. Капиллярные явления.
- •§I.3.7 строение и некоторые свойства твёрдых тел
- •§I.3.8 дефекты в кристаллах
- •§I.3.9 тепловые явления в средах при механическом воздействии
- •Часть II. Примеры решения задач
- •Глава II.1. Молекулярно-кинетическая теория
- •§II.1.1 идеальные газы. Газовые законы.
- •§II.1.2 основы молекулярно - кинетической теории газов
- •§II.1.3 статистическая физика
- •§II.1.4 физическая кинетика
- •Глава II. 2. Основы термодинамики
- •§II.2.1 первый закон термодинамики
- •§II.2.2 второй закон термодинамики
- •§II.2.3 реальные газы
- •Решение
- •Решение Из уравнения Ван-дер-Ваальса следует, что
- •Для идеального газа
- •§II.2.4 жидкости
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •§II.2.5 твёрдые тела
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Работа упругих сил, имеющих вид
- •Решение
- •Часть III. Вопросы и задачи для самопроверки
- •Глава III.1. Молекулярно-кинетическая теория
- •§ III.1.1 идеальные газы. Газовые законы.
- •§III.1.2 основы молекулярно - кинетической теории газов
- •Микроскопическая пылинка углерода обладает массой 0,1 нг. Определить, из скольких атомов она состоит.
- •§III.1.3 статистическая физика
- •§III.1.4 физическая кинетика
- •Явления переноса
- •Глава III. 2. Основы термодинамики
- •§III.2.1 первый закон термодинамики
- •§III.2.2 второй закон термодинамики
- •§III.2.3 реальные газы
- •§III.2.4 жидкости
- •§III.2.5 твёрдые тела
- •Сводные данные о характеристиках изопроцессов в газах.
- •Единицы измерения важнейших физических величин
- •Универсальные физические постоянные
- •Плотности
- •Эффективные диаметры молекул и атомов
- •Постоянные Ван –дер –Ваальса
- •Критические значения температуры и давления
- •Коэффициенты поверхностного натяжения жидкостей
- •Перечень ключевых слов
- •Библиографический список Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Оглавление
- •Основы молекулярной физики и термодинамики
- •Федеральное агентство по образованию гоу впо «Сибирский государственный технологический университет»
- •Основы молекулярной физики и термодинамики
§III.1.2 основы молекулярно - кинетической теории газов
Сформулируйте основные положения молекулярно – кинетической теории. Какие опыты подтверждают правильность этих положений?
Каким образом можно использовать положение о беспорядочном движении молекул при выводе основного уравнения молекулярно – кинетической теории?
Как изменится давление идеального газа при увеличении концентрации его молекул в 3 раза, если средняя квадратичная скорость молекул останется неизменной?
увеличится в 2 раза;
увеличится в 3 раза;
останется неизменной;
уменьшится в 4 раза.
Как изменится средняя кинетическая энергия теплового движения молекул идеального газа при увеличении абсолютной температуры газа в 3 раза?
увеличится в 3 раза;
увеличится в 2 раза;
увеличится в 4,5 раза;
увеличится в 9 раз.
В первом сосуде находится азот, во втором – водород. Чему равно отношение давления азота р1 к давлению водорода р 2 при одинаковых температурах и концентрациях молекул?
1;
14;
1/14.
отношение может иметь различные значения.
При нагревании идеального газа средняя квадратичная скорость теплового движения молекул увеличилась в 4 раза. Как изменилась при этом абсолютная температура газа?
увеличилась в два раза;
увеличилась в 4 раза;
увеличилась в 6 раз;
увеличилась в 16 раз.
При какой температуре средняя кинетическая энергия молекул одноатомного газа будет в 2 раза больше, чем при температуре – 730С?
–1460C;
+1270C;
346 K.
В состав воздуха входят молекулы кислорода и водорода. Молекулы, какого газа имеют большую среднюю скорость при заданной температуре воздуха?
молекулы кислорода;
молекулы водорода;
скорость молекул одинакова.
Во сколько раз изменится давление идеального газа, если при неизменной температуре его плотность увеличить в 9 раз?
увеличится в 3 раза;
уменьшится в 3 раза;
увеличится в 9 раз;
не изменится.
Получите из основного уравнения газового состояния:
закон Дальтона;
выражение для средней кинетической энергии теплового движения молекулы;
выражение для давления через концентрацию.
Азот, находящийся в сосуде, производит давление р 1, кислород точно в таком же сосуде – давление р 2. Каким станет давление р смеси этих газов в одном сосуде?
р > р1+ р 2;
р < р1+ р 2 ;
р = р 1+ р 2.
Микроскопическая пылинка углерода обладает массой 0,1 нг. Определить, из скольких атомов она состоит.
Сколько атомов ртути содержится в воздухе объемом 1,0 м3 в помещении, зараженном ртутью, при температуре 200С, если давление насыщенного пара ртути при этой температуре 133 мПа?
В герметически закрытом сосуде смешали поровну кислород и гелий, а затем в стенке сосуда сделали отверстие. Каков состав молекулярного пучка, выходящего из него?
До какой максимальной температуры может нагреваться из-за трения о воздух поверхность самолета, который летит со скоростью, близкой к скорости звука? Считать, что воздух состоит из жестких молекул азота. Температуру окружающего воздуха принять равной – 100С.
