Тема 6. Термодинамика. 1-е начало термодинамики для изопроцессов и адиабатического процесса. Тепловые двигатели.

Содержание

1. Работа газа. Вычисление работы по графику процесса на диаграмме pV. Работа газа в изопроцессах.

2. Внутренняя энергия вещества. Внутренняя энергия идеального газа.

3. Теплообмен. Количество теплоты.

4. 1-е начало термодинамики. 1-е начало термодинамики для различных изопроцессов.

5. Адиабатный процесс.

6. Фазовые переходы. Расчет количества теплоты в различных фазовых переходах. Уравнение теплового баланса.

7. Графики фазовых превращений.

8. Циклические процессы. Цикл Карно. Тепловые машины. Идеальная тепловая машина, кпд тепловой машины, кпд идеальной тепловой машины.

Литература

1. Г.Я.Мякишев, б.Б.Буховцев, н.Н.Сотцкий. 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений.- м.: «Просвещение», 2009 и др.- §§ 75-82.

2. А.П.Рымкевич. Физика. Задачник. 10-11кл.: пособие для общеобразовательных учреждений.- м.: Дрофа. 2010 и др. Гл 6.

Задачи

1. Как изменится внутренняя энергия одноатомного идеаль­ного газа, если его давление увеличится в 3 раза, а объем умень­шится в 2 раза?

2. Термодинамической системе передано количество теплоты 200 Дж. Как изменилась внутренняя энергия системы, если при этом она совершила работу 400 Дж?

3. Стержень отбойного молотка приводится в движение сжа­тым воздухом. Масса воздуха в цилиндре за время хода поршня меняется от 0,1 до 0,5 г. Считая давление воздуха в цилиндре и температуру (27 ⁰С) постоянными, определите работу газа за один ход поршня. Молярная масса воздуха М = 0,029 кг/моль.

4. какое количество теплоты необходимо для изохорного нагревания гелия массой 4 кг на 1000 К?

5. вычислите увеличение внутренней энергии водорода массой 2 кг при изобарном его нагревании на 10 К.(Удельная теплоемкость водорода при постоянном давлении равна 14 кДж/(кг .К).)

6. В цилиндре компрессора сжимают идеальный одноатомный газ, количество вещества которого 4 моль. Определите, насколько поднялась температура газа за один ход поршня, если при этом была совершена работа 500 Дж. Процесс считайте адиабатным.

7. В калориметре находится вода массой 0,4 кг при температуре 10 ⁰с. В воду положили лед массой 0,6 кг при температуре -40 ⁰с. Какая температура установится в калориметре, если его теплоемкость ничтожно мала?

8. Какой должна быть температура нагревателя , для того чтобы стало возможным достижение значения КПД тепловой машины 80 %, если температура холодильника 27 ⁰С?

Тема 7. Электродинамика. Закон Кулона. Напряженность и потенциал электрического поля. Работа поля по перемещению заряда.

Содержание

1. Закон Кулона, его использование.

2. Напряженность и потенциал электрического поля, их определение. Силовые линии и эквипотенциальные поверхности.

3. Напряженность и потенциал электрического поля точечного заряда.

4. Принцип суперпозиции.

5. Силовое действие электрического поля на заряды.

6. Работа электрического поля по перемещению заряда.

7. Законы сохранения энергии и импульса.

Литература

1. Г.Я.Мякишев, б.Б.Буховцев, н.Н.Сотцкий. 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений.- м.: «Просвещение», 2009 и др.- §§ 84-98.

2. А.П.Рымкевич. Физика. Задачник. 10-11кл.: пособие для общеобразовательных учреждений.- м.: Дрофа. 2010 и др. Гл 7.

Задачи

1. Определите силу взаимодействия электрона с ядром в ато­ме водорода, если расстояние между ними равно 0,5 · 10^-8 см.

2. Точечные заряды 1,0·10^-8 Кл и 2,0·10^-8 Кл закреплены на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме. На середине отрезка, соединяющего эти заряды, на одинаковом расстоянии от каждо­го из них помещен точечный заряд, равный -3·10^-9 Кл. Опреде­лите модуль и направление силы, действующей на него.

3. В направленном вниз однородном электрическом поле напряженностью 1,3·10⁵ В/м капелька жидкости массой 2·10^-9 г оказалась в равновесии. Определите заряд капельки и число избыточных электронов на ней.

4. Двигаясь в электрическом поле, электрон перешел из од­ной точки в другую, потенциал которой выше на 1 В. Насколько изменилась кинетическая энергия электрона? потенциальная?

5. Разность потенциалов между точками, лежащими на од­ной силовой линии на расстоянии 3 см друг от друга, равна 120 В. Определите напряженность электростатического поля, если известно, что поле однородно.