Самостоятельная работа № 2 «Молекулярная физика и термодинамика»

Цель самостоятельной работы: закрепление теоретических знаний по теме.

Вид самостоятельной работы: работа с конспектом лекций и учебной литературой.

Формы контроля: аудиторная самостоятельная работа.

Вопросы для подготовки:

Молекулярная физика.

Основные положения молекулярно-кинетической теории строения вещества.

Атомы и молекулы. Тепловое движение атомов и молекул.

Броуновское движение.

Диффузия.

Распределение молекул по скоростям (распределение Максвелла).

Барометрическая формула.

Температура. Термометры и температурные шкалы.

Идеальный газ.

Уравнение состояния идеального газа. Законы идеального газа.

Основное уравнение кинетической теории газов.

Термодинамика.. Изолированные системы.

Теплота. Количество теплоты Теплоемкость тела. Уравнение теплового баланса.

Внутренняя энергия. Внутренняя энергия идеального газа.

Различие между температурой, теплотой и внутренней энергией.

Первое начало термодинамики.

Энтальпия.

Обратимые и необратимые процессы.

Циклический процесс. Тепловые двигатели. К.п.д. тепловых двигателей. Второе начало термодинамики. Двигатель Карно.

Энтропия. Третье начало термодинамики (теорема Нернста).

Фазовые превращения и равновесия. Фаза. Фазовые переходы. Равновесие двух фаз. Равновесие трех фаз. Фазовые диаграммы. Плавление и кристаллизация. Испарение и конденсация. Метастабильные состояния.

Явления переноса. Диффузия. Теплопроводность. Внутреннее трение. Вакуум.

Варианты заданий Вариант 1.

1. В каких случаях НЕЛЬЗЯ использовать модель идеального газа?

1) При температурах, близких к абсолютному нулю.

2) При высоких давлениях.

3) При высоких температурах.

4) Для разреженных газов.

2. В баллоне вместимостью 39 л содержится 1.88 кг углекислого газа при 0С. При повышении температуры на 57С баллон разорвало. При каком давлении произошел разрыв баллона?

3. Тепловая машина работает по циклу Карно. Если температуру нагревателя увеличить, то КПД цикла…

1) увеличится 2) уменьшится

3) не изменится 4) станет равным 1

4. На (P, V)-диаграмме изображен циклический процесс. На участках AB-BC температура …

1) на АВ – понижается, на ВС – повышается

2) повышается на обоих участках

3) на АВ – повышается, на ВС – понижается

4) понижается на обоих участках

Вариант 2.

1. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям, где f(v)=dN / Ndv – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v+dv в расчёте на единицу этого интервала. Если, не меняя температуры и числа молекул, взять другой газ с большей молярной массой, то…

1) максимум кривой сместится влево в сторону меньших скоростей

2)максимум кривой сместится вправо в сторону больших скоростей

3) площадь под кривой увеличится

4) площадь под кривой уменьшится

2. Как изменится температура идеального газа, если уменьшить его объем в 2 раза при осуществлении процесса, в котором давление и объем связаны соотношением PV² = const?

3. На (P,V)-диаграмме изображены два циклических процесса.

Отношение работ А_I/А_II, совершенных в этих циклах, равно….

1) ½ 2) 2

3) -1/2 4) -2

4. Внутренняя энергия идеального газа в закрытом несжимаемом сосуде определяется….

1) только движением сосуда с газом

2) движением сосуда с газом и его взаимодействием с Землей

3) только хаотическим движением молекул газа

4) хаотическим движением молекул и их взаимодействием