Теоретические вопросы:

1. Какие процессы происходят при свободных гармонических колебаниях в колебательном контуре?

2. Являются ли электрические колебания в контуре затухающими? Ответ обосновать.

3. Сопоставьте электрические и механические колебания. В чём их сходство и различие?

4. Как изменится собственная частота колебательного контура с увеличением расстояния между обкладками конденсатора? При введении в катушку сердечника?

5. Как изменится период электрических колебаний в LC-контуре, если ёмкость конденсатора уменьшить в 4 раза?

6. Докажите, что полная энергия электромагнитных колебаний в LC-контуре не изменяется с течением времени.

7.В чём суть логарифмического декремента затухания?

8. Проанализируйте дифференциальное уравнение и его решение для свободных затухающих колебаний в RLC-контуре.

9. Проанализируйте дифференциальное уравнение и его решение для вынужденных колебаний.

10. Что такое электрический резонанс? Какова его роль?

11. Циклическая частота переменного тока уменьшилась вдвое. Как изменится при этом ёмкостное сопротивление? Индуктивное сопротивление?

12. Каковы основные свойства электромагнитных полей?

13. В чём заключается свойство поперечности электромагнитных волн?

14. В чём физический смысл вектора Умова-Пойтинга?

15. Чем определяется объёмная плотность энергии электромагнитных волн?

Вопросы для самоконтроля:

1. Устройство аппарата УВЧ-терапии, назначение каждого блока.

2. Устройство волномера, принцип работы волномера.

3. Механизм действия электрического поля УВЧ на диэлектрики.

4. От чего зависит количество теплоты, выделившегося в единице объема в единицу времени при помещении диэлектрика в электрическое поле ультравысокой частоты?

5. От чего зависит количество теплоты, выделившегося в единице объема в единицу времени при помещении электролита в электрическое пале ультравысокой частоты?

6. Механизм действия магнитного поля ультравысокой частоты на электро­литы.

7. От чего зависит количество теплоты, выделившегося в единице объема в единицу времени при помещении электролита в магнитное поле ультравысокой частоты?

Рекомендуемая литература

а) основная литература:

1. Волобуев а.Н. Курс физики и биофизики. Самара: фгуп “Изд-во “Самарский Дом печати”, 2004. – c. 263–269, 278–290.

2. Савельев И.В. Курс обшей физики. М.: Наука, 1998. – т.2.

3. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М.: Дрофа, 2004.

4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, изд. 3-е, испр. М.: Высшая школа, 1999. – C. 265-282

б) дополнительная литература

1. Физика и биофизика: Механика, колебания и волны / Учебное пособие для студентов очного и заочного отделений фармацевтического факультета / С.Н. Деревцова, И.Н. Соловьёва – Смоленск: изд. СГМА, 2007. – 100 с.

Тема 6

Основные представления мкт идеального газа и термодинамики

Теоретические вопросы:

Мкт идеального газа

1. Основные термодинамические понятия: тепловое движение и явления, термодинамическая система, макротело, макровеличины, термодинамические параметры, термодинамическое равновесие, время релаксации, температура и тепловое равновесие, термодинамический процесс, равновесный процесс.

2. Что понимают под идеальным газом? При каких условиях реальные газы близки по своим свойствам к идеальному газу?

3. Какие допущения необходимо сделать при выводе основного уравнения молекулярно-кинетической теории идеального газа (МКТ)?

4. Что называется средней квадратичной скоростью движения молекул?

5. Как записывается основное уравнение МКТ, устанавливающее связь между: а) давлением газа и средней квадратичной скоростью; б) давлением и средней кинетической энергией поступательного движения молекул?

6. Каково молекулярно-кинетическое толкование абсолютной температуры?

7. Как связана средняя квадратичная скорость молекул газа с его плотностью?

8. Как из уравнения состояния идеального газа получаются, как следствия, законы Бойля-Мариотта, Шарля, Гей-Люссака, Авогадро и Дальтона?

9. Как обеспечить постоянство давления идеального газа при изменении его температуры?

10. Изменяется ли при изобарном повышении температуры газа концентрация молекул? их средняя квадратичная скорость?

11. Возрастает или уменьшается концентрация молекул при изобарном понижении температуры газа?

12. Изменяется ли при быстром расширении газа средняя квадратичная скорость молекул?

13. Статистический закон распределения скоростей молекул. Понятие о наивероятнейшей скорости и относительной скорости.

14. Средняя арифметическая скорость движения молекул.

15. Графическое изображение функции распределения скоростей молекул.

16. Идеальный газ в поле сил тяготения: барометрическая формула, закон Больцмана, Распределение Максвелла – Больцмана.

17. Понятие о числе степеней свободы. Теорема о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул.

18. Как записывается выражение для внутренней энергии одного моля идеального газа?

19. Как записывается выражение для изохорной и изобарной (молярной и удельной) теплоёмностеё газов?

20. Каковы наименования изохорной молярной теплоёмкости, изобарной молярной теплоёмкости, изохорной удельной теплоёмкости, изобарной удельной теплоёмкости?

Термодинамика

1. Закон сохранения и превращения энергии. Внутренняя энергия термодинамической системы. Два способа изменения внутренней энергии: работа и теплообмен. Работа, совершаемая газом при равновесном процессе.

2. Что такое количество теплоты? Что общего имеют и чем отличаются друг от друга количество теплоты и работа?

3. Изолированные, закрытые и открытые термодинамические системы.

4. Математическая запись и формулировка первого начала термодинамики для закрытых систем.

5. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.

6. Уравнение Майера.

7. Уравнение Пуассона ( в переменных (Т,V), (р, V), (р, Т)). Коэффициент Пуассона.

8. Понятие о политропных процессах. Обратимые и необратимые процессы.

9. Принцип действия тепловых и холодильных машин. Коэффициент полезного действия тепловой машины. Идеальная тепловая машина. Цикл Карно. Коэффициент полезного действия идеальной тепловой машины.

10. Постулаты Клаузиуса и Томсона – Кельвина. Теорема Карно.

11. Понятие приведённого количества теплоты. Соотношения Клаузиуса для обратимого и необратимого циклов Карно.

12. Определение энтропии. Свойство энтропии.

13. Обобщённая запись первого и второго начала термодинамики.

14. Закон возрастания энтропии в изолированной системе. Статистический смысл энтропии (второго начала термодинамики). Тепловая теорема Нернста (третье начало термодинамики).

21. Термодинамическая функция – энтальпия. Свободная энергия Гельмгольца. Свободная энергия Гиббса. Химический потенциал. Математическая запись и формулировка первого начала термодинамики для открытых систем.