Задание n 23 Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия

Если при коэффициенте полезного действия тепловой машины 80 %, рабочее тело отдает холодильнику 200 Дж тепла, то получает от нагревателя ____ Дж тепла.

			1000
			1600
			500
			300

Решение: Коэффициент полезного действия тепловой машины определяется по формуле   , где  – количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя;  – количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику. , , .

Задание n 24 Тема: Средняя энергия молекул

Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре T равна . Здесь , где ,  и  – число степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекулы. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движение, для водяного пара (Н₂O) число i равно …

			6
			3
			5
			8

Решение: Средняя кинетическая энергия молекулы равна:  где  – постоянная Больцмана, – термодинамическая температура,  – сумма числа поступательных, вращательных и удвоенного числа колебательных степеней свободы молекулы: . Для молекулы водяного пара  число степеней свободы поступательного движения  вращательного – , колебательного – , поэтому

 ЗАДАНИЕ N 25 Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

Работа идеального одноатомного газа (в кДж) в циклическом процессе, представленном на рисунке, равна …

			120
			80
			200
			500

  ЗАДАНИЕ N 26 Тема: Распределения Максвелла и Больцмана

На рисунке представлены графики функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где  – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от  до  в расчете на единицу этого интервала. Для этих функций верными являются утверждения, что …

			распределение 1 соответствует газу, имеющему наибольшую массу молекул (при одинаковой температуре)
			распределение 2 соответствует газу, имеющему наибольшую температуру (при одинаковой массе)
			распределение 1 соответствует газу, имеющему наименьшую массу молекул (при одинаковой температуре)
			распределение 3 соответствует газу, имеющему наименьшую температуру (при одинаковой массе)

Решение: Функция Максвелла имеет вид Полная вероятность равна: , то есть площадь, ограниченная кривой распределения Максвелла, равна единице и при изменении температуры  не изменяется. Из формулы наиболее вероятной скорости , при которой функция  максимальна, следует, что при повышении температуры максимум функции сместится вправо, следовательно, высота максимума уменьшится. Если сравнивать распределения Максвелла по скоростям различных газов при одной и той же температуре, то при увеличении массы молекулы газа максимум функции сместится влево, следовательно, высота максимума увеличится.

 ЗАДАНИЕ N 1 Тема: Электрические и магнитные свойства вещества

Температура Кюри для никеля составляет  При температуре 600 К никель является …

			ферромагнетиком
			парамагнетиком
			диамагнетиком
			ферроэлектриком

  ЗАДАНИЕ N 2 Тема: Законы постоянного тока

Напряжение на концах медного провода диаметром d и длиной l равно U. Если, не меняя напряжения U, увеличить длину провода в 2 раза, то средняя скорость направленного движения электронов вдоль проводника …

			уменьшится в 2 раза
			увеличится в 2 раза
			не изменится
			уменьшится в 4 раза

Решение: Формула, связывающая силу тока со средней скоростью упорядоченного движения (дрейфа) носителей тока, имеет вид , где q₀ – заряд носителей, в данном случае – электронов, n – их концентрация,  – средняя скорость упорядоченного движения носителей, S – площадь поперечного сечения проводника. С учетом закона Ома для участка цепи  и формулы для сопротивления проводника  получаем выражение для средней скорости направленного движения электронов , из которого следует, что  обратно пропорциональна длине проводника (при фиксированном напряжении), то есть при увеличении длины проводника в 2 раза средняя скорость направленного движения электронов уменьшится в 2 раза.

 ЗАДАНИЕ N 3 Тема: Электростатическое поле в вакууме

Электростатическое поле создано двумя точечными зарядами:  и . Потенциал результирующего поля в точке А равен …

  ЗАДАНИЕ N 4 Тема: Магнитостатика

Магнитное поле создано двумя длинными параллельными проводниками с токами I₁ и I₂, расположенными перпендикулярно плоскости чертежа. Векторы  и  в точке А направлены следующим образом …

			– вверх, – вверх
			– вверх, – вниз
			– вниз, – вверх
			– вниз, – вниз

Решение: Линии магнитной индукции прямолинейных длинных проводников с токами I₁ и I₂ представляют собой концентрические окружности, плоскости которых перпендикулярны проводникам, а центры лежат на их осях. Направления этих линий определяют правилом правого винта: направление вращения винта дает направление силовой линии магнитной индукции, если поступательное движение винта совпадает с направлением тока в проводнике; вектор магнитной индукции в любой точке направлен по касательной к силовой линии. В соответствии с этим вектор  направлен вверх, вектор  направлен также вверх.