§III.2.4 жидкости

1. Каковы отличительные особенности молекулярного строения жидкости?

2. Что такое «ближний порядок» в расположении молекул?

3. Чем объясняется свойство текучести жидкости?

4. Какими свойствами обладает поверхностный слой жидкости?

5. Объясните особенности поверхностного слоя с двух точек зрения: энергетической и динамической.

6. Какие силы обусловливают сокращение поверхности жидкости?

7. Будет ли изменяться поверхностное натяжение с ростом температуры?

8. Какую величину называют коэффициентом поверхностного натяжения? Чему он равен при критической температуре?

9. Что такое лапласовское давление? Как оно возникает?

10. Объясните растекание жидкости по твердому телу с точки зрения действия сил поверхностного натяжения. Что такое краевой угол?

11. В чем состоит явление абсорбции? Почему поверхностно активные вещества всегда уменьшают поверхностное натяжение жидкости?

12. Внутри пузыря из мыльной воды добавочное давление 0,32 мм.рт.ст. Каков радиус этого пузыря, какую работу надо совершить для выдувания пузыря и какова свободная энергия поверхностной пленки пузыря?

13. Сообщающиеся сосуды наполнены жидкостью. Температура жидкости в одном из них повышается, а в другом остается неизменной. Меняется ли при этом уровень жидкости во втором сосуде?

14. В сосуде с водой плавает кусок льда. Изменится ли уровень воды после того, как лед растает, если температура воды останется равной 0⁰С?

15. В каком сосуде быстрее закипит смачивающая (несмачивающая) его жидкость – в широком или капиллярном?

16. Почему из мыльной воды легко выдуть пузырь, а из чистой нельзя?

17. На дне водоема выделяются пузырьки газа радиусом 0,02 мм. Чему будет равен их радиус, если пузырьки поднимутся на половину глубины к поверхности? Глубина водоема 5 м.

§III.2.5 твёрдые тела

1. Что такое кристалл? Какие тела называют монокристаллическими, какие – поликристаллическими? Почему поликристаллические тела относятся к изотропным?

2. Перечислите основные физические свойства кристаллических и аморфных тел.

3. По какому принципу осуществляется укладка атомов и молекул в кристаллах?

4. Из чего образована идеальная кристаллическая решетка? Какие типы кристаллических решеток вам известны?

5. Какие дефекты встречаются в структуре кристалла?

6. Что такое дислокация?

7. Какими способами повышают прочность твердых тел?

8. Какова роль кристаллов в живых организмах?

9. В чем состоит классическая теория теплоемкостей твердых тел? Каковы ее трудности?

10. Кем была создана теория теплоемкости кристаллических тел, учитывающая квантование колебательной энергии и кто ее в последствии усовершенствовал?

11. Какую величину принято называть характеристической температурой Дебая? Что она указывает?

12. Что означает тройная точка? Как зависит температура плавления от давления?

13. Может ли твердое тело превратиться в газ без плавления?

14. Как изменяется температура плавления твердых тел от примесей?

15. Стальную масштабную линейку при 0⁰С требуется отградуировать так, чтобы миллиметровые интервалы при определенной температуре гарантировали измерение с точностью до 0,001 мм. Определить максимальную температуру, допустимую при градуировке.

16. Часы с металлическим маятником спешат на 8 сек в сутки при температуре 3⁰ С и отстают на 7 сек при температуре 23⁰ С. Найти коэффициент линейного расширения материала маятника.

17. Какой длины стальной трос постоянного сечения разорвется под влиянием собственной тяжести? Какие в связи с этим предложения можно сделать о конструировании тросов для подъемников глубоких шахт, если в этих конструкциях должен быть десятикратный запас прочности?

18. Для того чтобы колеса вагонов не стучали на стыках рельсов, рельсы сваривают. Найти напряжение в поперечном сечении такого рельса при изменении температуры на 30⁰ С. Найти силу, действующую на поперечное сечение рельса площадью 1 дм². При каком изменении температуры может произойти разрыв рельса?

19. Найти количество теплоты, теряемой за 1с с площади 1м² кирпичной стены толщиной 51см, а также температуру внутренней и внешней поверхностей стены, если температура в помещении 20⁰С, а температура наружного воздуха –20⁰С. Коэффициент теплоотдачи со стороны помещения 12 Вт/(м²·К), а с наружной стороны 6 Вт/(м²·К).

20. Для уменьшения тепловых потерь стеной здания, рассмотренной в предыдущей задаче, и повышения температуры внутренней поверхности стены применена изоляция слоем пробки толщиной 5см в двух вариантах:

1. слой пробки покрывает стену с внутренней стороны здания;

2. слой пробки покрывает стену с наружной стороны здания.

Определить температуру кирпичной стены с внутренней стороны здания в обоих вариантах. Указать, какой из вариантов, является наиболее выгодным и какой процент теплоты с его помощью можно сберечь.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Уважаемые студенты, предложенное Вашему вниманию учебное пособие «Основы молекулярной физики и термодинамики» было написано в соответствии с действующей программой курса общей физики для инженерно-технических специальностей вузов. Хотелось бы отметить, что среди всех дисциплин, изучаемых в вузе нет таких, которые могли бы сравниться с курсом физики по богатству и многообразию идей, методов исследования и фундаментальности изучаемых в нём явлений и законов.

Мы старались путём тщательного отбора и лаконичного изложения материала, достигнуть того, чтобы предложенный материал был доступен Вам и понятен, невзирая на степень Вашей подготовки.

Изложение материала велось без громоздких математических выкладок, должное внимание уделялось физической сути явлений.

Дорогие студенты, очень надеемся, что данное пособие стало для Вас неоценимым помощником при овладении одним из важных разделов общего курса физики.

Авторы выражают глубокую признательность профессору А.М. Баранову, профессору М.В. Гореву, профессору И.Н. Флёрову, доценту Т.Г. Зингель, за доброжелательные замечания и пожелания, которые способствовали улучшению учебного пособия: «Основы молекулярной физики и термодинамики».

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение А.

Таблица А.1.