19.Изобразите шкалы температур Кельвина и Цельсия.

20.Что такое идеальный газ? Идеальный газ – физическая модель, в которой молекулы представляются упругими частицами, не взаимодействующими друг с другом. Давление идеального газа зависит от массы молекул, концентрации молекул.

21.Напишите основное уравнение молекулярно – кинетической теории. Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление, объём, температура) газовой системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения).

22.Что такое концентрация молекул? Концентрация частиц — физическая величина, равная отношению числа частиц N к объёму V, в котором они находятся:

23.Что такое средняя квадратическая скорость молекул? Так как молекулы газа движутся с разной скоростью, используют вероятностную усредненную величину, характеризующую кинетическую энергию молекул газа. Это среднее от квадратов скоростей. Среднее квадратическое значение модулей скоростей всех молекул рассматриваемого количества газа

24.Напишите выражение средней кинетической энергии молекул идеального газа.

25.Напишите выражение давления идеального газа через среднюю кинетическую энергию движения его молекул.

26.Чему равна постоянная Больцмана? Каков ее физический смысл? Постоянная Больцмана — физическая постоянная, определяющая связь между температурой и энергией.  Её экспериментальное значение в системе СИ равно

 Дж/К.

27.Напишите уравнение Менделеева — Клапейрона Уравнение состояния идеального газа (или уравнение Менделеева — Клапейрона) — формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа. Уравнение имеет вид:

,

где

• —давление,

• —молярный объём,

• —универсальная газовая постоянная

• —абсолютная температура, К.

Или

Эта форма записи носит имя уравнения (закона) Менделеева — Клапейрона.

28. Сформулируйте закон Бойля-Мариотта Утверждение закона Бойля — Мариотта состоит в следующем:

При постоянных температуре и массе газа произведение давления газа на его объём постоянно.

В математической форме это утверждение записывается в виде формулы

где — давление газа;— объём газа, а— постоянная в оговоренных условиях величина. В общем случае значениеопределяется химической природой, массой и температурой газа.

Очевидно, что если индексом 1 обозначить величины, относящиеся к начальному состоянию газа, а индексом 2 — к конечному, то приведённую формулу можно записать в виде

.

29.Какой процесс описывает закон Бойля — Мариотта? Какая из величин постоянная? Закон Бойля — Мариотта утверждает, что давление газа в изотермическом процессе обратно пропорционально занимаемому газом объёму. Иначе говоря, давление данной, массы газа при постоянной температуре изменяется обратно пропорционально его объему.   — постоянная в оговоренных условиях величина. В общем случае значение определяется химической природой, массой и температурой газа.

30.Изопроцесс, протекающий при постоянной температуре, называется изотермическим. При постоянной температуре произведение давления газа на объем для данной массы газа есть величина постоянная.

27. Закон Гей-Люссака — закон пропорциональной зависимости объёма газа от абсолютной температуры при постоянном давлении. При постоянном давлении, объём постоянной массы газа пропорционален абсолютной температуре. Математически закон выглядит так:

где — объём данного количества газа при температуре 100 °C;— объём того же газа при 0 °C;— константа, одинаковая для всех газов при одинаковом давлении.

Гей-Люссак дал для константы значение¹⁄_266 66, что достаточно близко к современному значению, равному ¹⁄_273 15.

27.   — константа, одинаковая для всех газов при одинаковом давлении. Из предыдущего взять процесс, который описывает закон

28. Изопроцесс, протекающий в идеальном газе, в ходе которого давление остается постоянным, называется изобарным.

Объем газа данной массы при постоянном давлении возрастает линейно с увеличением температуры (закон Гей-Люссака)

27. Зако́н Ша́рля — один из основных газовых законов, описывающий соотношение давления и температуры для идеального газа. 

Если температура газа увеличивается, то и его давление тоже увеличивается, если при этом масса и объём газа остаются неизменными. Закон имеет особенно простой математический вид, если температура измеряется по абсолютной шкале, например, в градусах Кельвина. Математически закон записывают так:

где:

P — давление газа,

T — температура газа (в градусах Кельвина),

k — константа.

27. Зависимость давления газа от температуры при постоянном объёме. k — константа.

28. Изопроцесс, протекающий в газе, при котором объем остается постоянным, называется изохорным.

Давление газа данной массы при постоянном объеме возрастает линейно с увеличением температуры (закон Шарля)

27. Термодинамика — раздел физики, изучающий соотношения и превращения теплоты и других форм энергии. (Термодинамика - это учение о превращении одних форм энергии в другие.)

28. Внутренняя энергия — это энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело. Внутренняя энергия зависит от температуры тела, его агрегатного состояния, от химических, атомных и ядерных реакций. Она не зависит ни от механического движения тела, ни от положения этого тела относительно других тел. Внутреннюю энергию можно изменить путем совершения работы и теплопередачи. Если над телом совершается работа, то внутренняя энергия тела увеличивается; если же это тело совершает работу, то его внутренняя энергия уменьшается. т. е. чтобы изменить внутреннюю энергию тела, нужно изменить его температуру.

29. Вну́тренняя эне́ргия термодинамической системы (обозначается как E или U) — это сумма энергий теплового движения молекул и межмолекулярных взаимодействий Внутренняя энергия идеального газа не зависит от давления или объёма. Так как внутренняя энергия идеального газа является функцией только от температуры, то

.

27. Первый закон термодинамики – закон сохранения энергии для тепловых процессов – устанавливает связь между количеством теплоты Q, полученной системой, изменением ΔU ее внутренней энергии и работой A, совершенной над внешними телами. Изменение ΔU внутренней энергии неизолированной термодинамической системы равно разности между количеством теплоты Q, переданной системе, и работой A, совершенной системой над внешними телами. ΔU = Q – A;   Q = ΔU + A.

    ΔU = Q – A.

28. По формуле первого начала термодинамики , где Q - количество теплоты (Дж), A - совершаемая работа (Дж).Т.к. НАД газом совершили работу, у работы знак отрицательный

27. Второе начало термодинамики — физический принцип, накладывающий ограничение на направление процессов передачи тепла между телами.

Второе начало термодинамики запрещает так называемые вечные двигатели второго рода, показывая, что коэффициент полезного действия не может равняться единице, поскольку для кругового процесса температура холодильника не может равняться абсолютному нулю (невозможно построить замкнутый цикл, проходящий через точку с нулевой температурой).

27. Адиабати́ческий, или адиаба́тный проце́сс  — термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством. Если термодинамический процесс в общем случае являет собой три процесса — теплообмен, совершение системой (или над системой) работы и изменение её внутренней энергии, то адиабатический процесс в силу отсутствия теплообмена () системы со средой сводится только к последним двум процессам. Поэтому,первое начало термодинамики в этом случае приобретает вид

где —изменение внутренней энергии тела, — работа, совершаемая системой.

27. Используя первое начало термодинамики можно найти количество теплоты при изохорном процессе:

Но при изохорном процессе газ не выполняет работу. То есть, имеет место равенство:

,

то есть вся теплота, которую получает газ идёт на изменение его внутренней энергии.

1. В изохорном процессе (V = const) газ работы не совершает, A = 0. Следовательно, 

   Q = ΔU = U (T₂) – U (T₁).

2. Здесь U (T₁) и U (T₂) – внутренние энергии газа в начальном и конечном состояниях. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры (закон Джоуля). При изохорном нагревании тепло поглощается газом (Q > 0), и его внутренняя энергия увеличивается. При охлаждении тепло отдается внешним телам (Q < 0).

27. В изотермическом процессе температура газа не изменяется, следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа, ΔU = 0.

Первый закон термодинамики для изотермического процесса выражается соотношением 

Q = A.

Количество теплоты Q, полученной газом в процессе изотермического расширения, превращается в работу над внешними телами. При изотермическом сжатии работа внешних сил, произведенная над газом, превращается в тепло, которое передается окружающим телам.

27. Электромагнитные волны — распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля.

Среди электромагнитных полей вообще, порождённых электрическими зарядами и их движением, принято относить собственно к излучению ту часть переменных электромагнитных полей, которая способна распространяться наиболее далеко от своих источников — движущихся зарядов, затухая наиболее медленно с расстоянием.

27. Название диапазона				Источники
    Радиоволны			Атмосферные и магнитосферные явления. Радиосвязь.
    Инфракрасное излучение				Излучение молекул и атомов при тепловых и электрических воздействиях.
    Видимое излучение
    Ультрафиолетовое				Излучение атомов под воздействием ускоренных электронов.
    Рентгеновские				Атомные процессы при воздействии ускоренных заряженных частиц.
    Гамма				Ядерные и космические процессы, радиоактивный распад.

28. Скорость электромагнитных волн в вакууме  равна скорости света, в различных средах она может быть как меньше, так и больше скорости света.

    Диапазоны	Название группы волн (или частот)		Основные способы получения и применения
    Низкочастотные волны	Инфранизкие частоты		Генераторы специальных конструкций
    	Низкие частоты
    	Промышленные частоты     Звуковые частоты		Генераторы переменного тока; большинство электрических приборов и двигателей питается переменным током 50-60 гц. Звуковые генераторы. Используются в электроакустике (микрофоны), кино, радиовещании.
    Радиоволны	Длинные		Генераторы электрических колебаний различных конструкций. Используются в телеграфии, радиовещании, телевидении, радиолокации и т.д. Метровые и дециметровые волны используются для исследования свойств вещества.
    	Средние
    	Короткие
    	Метровые
    	Дециметровые
    	Сантиметровые Миллиметровые Переходные		Получаются в магнетронных, клистронных генераторах и мазерах. Применяются в радиолокации, радиоспектроскопии и радиоастрономии.
    Инфракрасные лучи	Декамикронные Микронные		Излучение нагретых тел (газоразрядные лампы и т.п.) Используются в инфракрасной спектроскопии, при фотографировании в темноте (в инфракрасных лучах)
    Световые лучи.
    Ультрафиолетовые лучи	Ближние Крайние	Излучение Солнца, ртутных ламп и т.п. Используются в ультрафиолетовой микроскопии, в медицине.
    Рентгеновские лучи	Ультрамягкие	Получаются в рентгеновских трубках и в других приборах, где происходит торможение электронов с энергией более 10^5 эв. Используются в медицине, для изучения строения вещества, в дефектоскопии
    	Мягкие
    	Жесткие
    Гамма излучение		Возникают при радиоактивных распадах ядер, при торможении электронов энергией более 10^5 эв и при других взаимодействиях элементарных частиц. Используются в гамма-дефектоскопии, при изучении свойств вещества.

29. Радиосвязь - разновидность беспроводной связи, при которой в качестве носителя сигнала используются радиоволны, свободно распространяемые в пространстве.

30. Передача происходит следующим образом: на передающей стороне (в радиопередатчике) формируются высокочастотные колебания (несущий сигнал) определенной частоты. На него накладывается сигнал, который нужно передать (звука, изображения и т. д.) — происходит модуляция несущей полезным сигналом. Сформированный таким образом высокочастотный сигнал излучается антенной в пространство в виде радиоволн. На приёмной стороне радиоволны наводят модулированный сигнал в приемной антенне, он поступает в радиоприёмник. Здесь система фильтров выделяет из множества наведенных в антенне токов от разных передатчиков сигнал с нужной несущей частотой, а детектор выделяет из него модулирующий полезный сигнал. Получаемый сигнал может несколько отличаться от передаваемого передатчиком вследствие влияния разнообразных помех.

Личность первоначального изобретателя радио является спорной. Ключевое изобретение в начале «беспроводной передачи данных, использующей весь частотный спектр», известное как передатчик с искровым разрядником, приписывается Александру Попову, Никола

Тесла, Гульельмо Маркони.

27. Модуляция  — процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного несущего колебания по закону низкочастотного информационного сигнала (сообщения).

Передаваемая информация заложена в управляющем (модулирующем) сигнале, а роль переносчика информации выполняет высокочастотное колебание, называемое несущим. Модуляция, таким образом, представляет собой процесс «посадки» информационного колебания на заведомо известную несущую.

В результате модуляции спектр низкочастотного управляющего сигнала переносится в область высоких частот. Это позволяет при организации вещания настроить функционирование всех приёмо-передающих устройств на разных частотах с тем, чтобы они «не мешали» друг другу.

Детектирование - преобразование электрических колебаний, в результате которого получаются колебания более низкой частоты или постоянный ток. Наиболее распространённый случай Д. - демодуляция - состоит в выделении низкочастотного модулирующего сигнала из модулированных высокочастотных колебаний . Д. применяется в радиоприёмных устройствах для выделения колебаний звуковой частоты, в телевидении - сигналов изображения и т. д.