Раздел физики: Молекулярная физика и термодинамика Определение влажности воздуха 4м.

1. Опишите методы определения влажности. Сравните полученные значения относительной влажности, определенные по психрометру и гигрометру.

2. Дать определение идеального газа. Записать уравнение состояния идеального газа. Знать условные обозначения всех физических величин в указанном уравнении. Как оно называется?

3. Какой газ называется реальным? Уравнение состояния реального газа: его название, условные обозначения физических величин. В чем отличие от предыдущего уравнения?

4. Изотермический процесс в идеальном газе. Закон Бойля-Мариотта. Изобразить изотермы на графике P от V. Почему именно в этих координатных осях можно показать изотерму идеального газа?

5. Теоретические и экспериментальные изотермы реального газа. Их отличие. Объяснить соответствие разных участков кривых экспериментальных изотерм различным фазовым превращениям.

6. Фазовые переходы. Фаза вещества. Привести примеры различных фазовых состояний одних и тех же веществ. Иметь представление об фазовых превращениях: испарении, конденсации, сублимации. Дать определение, что называется насыщенным паром. Что такое динамическое равновесие?

Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости в капиллярных трубках 5м.

1. Описать явление поверхностного натяжения жидкости. Что называется внутренним или молекулярным давлением? Формулы для расчета коэффициента поверхностного натяжения.

2. Смачивающие и несмачивающие жидкости. Краевой угол.

3. Капиллярные явления. Дополнительное давление. Формула Лапласа. Показать на рисунке смачивающую и несмачивающую жидкости в капилляре, явление полного смачивания. На рисунке указать молекулярное давление, дополнительное давление и краевой угол.

4. Капиллярные явления. Вывод формулы Борелли-Жюрена. Что можно рассчитать, используя эту формулу? Записать это уравнение для явления полного смачивания.

5. Описать метод определения коэффициента поверхностного натяжения с использованием катетометра.

6. Решить задачу по теме.

Пример. Считая радиус каждого капилляра почвы равным 0,3 мм, найти высоту, на которую в них поднимается вода под действием капиллярных сил. Смачивание стенок капилляра считать полным.

Дано: Решение

r = 3·10^-4 м Используем уравнение Борелли-Жюрена:

θ = 0° h = (2α cos θ)/ ρgr

ρ = 10³ кг/м³ При полном смачивании cos θ = 1. Поэтому уравнение Борелли-Жюрена

α = 72 мН/м примет вид: h = 2α/ ρgr.

_______ h = (2·72·10^-3)/ 10³ · 9,8 · 3·10^-4 ≈ 5 см.

h - ? Ответ: h = 5 см.

Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва капель 7м.

1. Описать метод определения коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва капель. Какие силы действуют на отрывающуюся каплю (показать на рисунке)? Записать условие равновесия этих сил.

2. Что такое поверхностное натяжение? Что называется внутренним или молекулярным давлением? Формулы для расчета коэффициента поверхностного натяжения.

3. Смачивающие и несмачивающие жидкости. Краевой угол.

4. Капиллярные явления. Дополнительное давление. Формула Лапласа. Показать на рисунке смачивающую и несмачивающую жидкости в капилляре, явление полного смачивания. На рисунке указать молекулярное давление, дополнительное давление и краевой угол.

5. Капиллярные явления. Вывод формулы Борелли-Жюрена. Что можно рассчитать, используя эту формулу? Записать это уравнение для явления полного смачивания.

6. Решить задачу по теме.

Пример. Длинный, открытый с обоих концов капилляр заполнен водой и поставлен вертикально. Каков радиус капилляра, если высота столба оставшейся в нем жидкости 2 см? (Коэффициент поверхностного натяжения воды 7,410^-2 Н/м, плотность воды 10³ кг/м³, смачивание считать полным).

Дано: Решение

h = 2·10^-2 м Используем уравнение Борелли-Жюрена:

θ = 0° h = (2α cos θ)/ ρgr

ρ = 10³ кг/м³ При полном смачивании cos θ = 1. Поэтому уравнение Борелли-

α = 7,410^-2 Н/м Жюрена примет вид:

_______ h = 2α/ ρgr.

r - ? Отсюда: r = 2 α/ ρgh.

r = (2·7,4·10^-2)/ 10³ · 10 · 2·10^-2 = 7,4·10^-4 м = 0,74 мм.

Ответ: r = 0,74 мм.