Тема 1 Кинематика материальной точки и поступательного движения твердого тела (стр. 2 )

5.6 Чему равно изменение внутренней энергии идеального газа? Как определить изменение внутренней энергии смеси газов?

5.7 Сформулируйте и запишите основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов. Что такое средняя квадратичная скорость молекул?

5.8 Запишите закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям, изобразите его графически и поясните физический смысл. Объясните, какую скорость называют средней арифметической скоростью молекул, а какую – их наиболее вероятной скоростью. Какая связь существует между средней квадратичной, средней арифметической и наиболее вероятной скоростью теплового движения молекул?

5.9 Что называют длиной свободного пробега молекулы? Что такое эффективный диаметр молекулы газа? Какая связь существует между длиной свободного пробега и числом соударений молекул в единицу времени?

5.10 Запишите барометрическую формулу, поясните ее физический смысл. Как меняется давление газа: а) с изменением высоты для разных газов, б) при различных температурах для одного газа? Запишите и объясните закон Больцмана для распределения частиц во внешнем потенциальном поле.

Тема 6

ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРВОГО НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ К ИЗОПРОЦЕССАМ И АДИАБАТИЧЕСКОМУ ПРОЦЕССУ В ИДЕАЛЬНОМ ГАЗЕ. ТЕПЛОЕМКОСТЬ ПРОЦЕССОВ

Контрольные вопросы

6.1 Сформулируйте первое начало термодинамики, поясните его физический смысл. Какой вид принимает первое начало термодинамики применительно к изохорическому процессу?

6.2 Запишите первое начало термодинамики для изобарического процесса, поясните его. Чему равна работа при изобарическом расширении и изобарическом сжатии газа? Графики.

6.3 Запишите первое начало термодинамики для изотермического процесса, поясните его смысл. Чему равна работа при изотермическом расширении и изотермическом сжатии? Графики.

6.4 Чему равно изменение внутренней энергии газа в сложном процессе, состоящем из нескольких изопроцессов? Как подсчитать работу, совершаемую газом в таком процессе?

6.5 Какой процесс называется адиабатическим? Что представляет собой показатель адиабаты? Какое значение он может принимать? Запишите уравнения адиабаты, описывающее связь между параметрами и , и , и .

6.6 Запишите первое начало термодинамики применительно к адиабатическому процессу и поясните его физический смысл. Как подсчитать работу, совершаемую газом при адиабатическом процессе? График.

6.7 Что называют теплоемкостью? Что такое удельная теплоемкость? Что называется мольной теплоемкостью? Какая связь существует между удельной и мольной теплоемкостью? Как подсчитать количество теплоты, необходимой для повышения температуры вещества на определенное значение, если известны: а) его масса, б) количество вещества?

6.8 Почему для повышения температуры газа на одно и тоже значение в процессах при постоянном объеме и постоянном давлении требуется различное количество теплоты? Какая связь существует между мольными теплоемкостями при постоянном объеме и постоянном давлении?

6.9 Чем определяется отношение теплоемкостей в процессах при постоянном давлении и объеме? Какие значения это отношение может принимать?

6.10 Как определить мольные и удельные теплоемкости процессов, происходящих в смеси газов при постоянном объеме и при постоянном давлении?

Тема 7

ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ

Контрольные вопросы

7.1 Какие процессы называют обратимыми, а какие необратимыми? Что такое круговой процесс (цикл)? Как выглядят циклы тепловых двигателей и холодильных машин? Как определить КПД тепловой машины?

7.2 Что представляет собой цикл Карно? График. Почему изучение этого цикла представляет особый интерес? Как определить КПД цикла Карно? От чего зависит КПД такого цикла?

7.3 На чем основан принцип работы холодильной машины? График. Что такое холодильный коэффициент? Как он определяется? Как рассчитать КПД цикла холодильной машины? Какие значения могут принимать эти коэффициенты?

7.4 Сформулируйте второе начало термодинамики. Объясните, что называется энтропией. Чему равно изменение энтропии газа при переходе из одного состояния в другое?

7.5 Чему равно изменение энтропии вещества при переходе из одного агрегатного состояния в другое?

7.6 Что такое термодинамическая вероятность состояния? В чем состоит статистический смысл второго начала термодинамики? Запишите связь изменения энтропии с термодинамическими вероятностями начального и конечного состояний газа.

Тема 8

РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ

Контрольные вопросы

8.1 Почему законы реальных газов отличаются от законов идеальных газов? Какой газ называют идеальным? Чем обусловлены поправки в законах реальных газов по сравнению с законами идеальных газов?

8.2 Какова природа сил межмолекулярного взаимодействия? Как зависят от расстояния между молекулами силы притяжения и силы отталкивания? Изобразите на рисунке примерные графики этих зависимостей. Каков характер результирующей силы?

8.3 Как зависит от расстояния потенциальная энергия взаимодействия двух молекул?

8.4 Какое расстояние r0 называют равновесным расстоянием между молекулами? Каково направление результирующей силы и как изменяется потенциальная энергия взаимодействия при r> r0 и r< r0?

8.5 Запишите и поясните формулу Леннард-Джонса для потенциальной энергии двух молекул реального газа от расстояния между ними Wn (r). Как из этой формулы получить зависимость результирующей силы, действующей на вторую молекулу со стороны первой, помещенной в начало координат, от расстояния между ними? Запишите формулу для проекции силы на ось .

8.6 Запишите уравнение Ван-дер-Ваальса и сравните его с уравнением состояния идеального газа. Начертите изотермы Ван-дер-Ваальса и сравните их с экспериментальными изотермами для идеальногог газа. Укажите область фазового перехода жидкость-пар. Какие состояния называются метастабильными? Укажите области существования метастабильных состояний.

8.7 Чему равна внутренняя энергия реального газа? Почему она отличается от внутренней энергии идеального газа? Как рассчитать работу против сил взаимодействия молекул при переходе реального газа из одного состояния в другое?

8.8 Какое состояние вещества называется критическим? Как связаны критические параметры вещества с поправками Ван-дер-Ваальса?

Тема 9

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ

Контрольные вопросы

9.1 Какое поле называется электростатическим? Чем подтверждается факт существования поля в какой-либо области пространства? Сформулируйте закон Кулона. Что такое пробный заряд? Как найти равнодействующую сил, с которой поле, создаваемое несколькими зарядами, действует на пробный заряд?

9.2 Что является условием равновесия точечного заряда? При каких условиях равновесие будет устойчивым?

9.3 Что называется напряженностью электростатического поля? Единица напряженности электростатического поля в СИ? Как, зная зависимость напряженности электростатического поля от координаты, найти величину силы, действующей со стороны поля на пробный точечный заряд, помещенный в данную точку поля?

9.4 В чем состоит метод суперпозиции полей? Как применить этот метод для расчета напряженности поля, создаваемого системой точечных зарядов?

9.5 Что такое циркуляция вектора напряженности электростатического поля? Чему равна циркуляция вектора напряженности электростатического поля? Что можно сказать о поле вектора, циркуляция которого равна нулю?

9.6 Чему равна потенциальная энергия взаимодействия двух точечных зарядов? Как выбирают начало отсчета потенциальной энергии?

9.7 Какая связь существует между силой, действующей на точечный заряд, и его потенциальной энергией в электростатическом поле?

9.8 Что называется потенциалом электростатического поля? Как выбирают начало отсчета потенциала электростатического поля? Чему равна разность потенциалов между двумя точками поля? Какую работу надо совершить, чтобы переместить заряд из точки с одним потенциалом в точку с другим потенциалом?

9.9 Какая связь существует между потенциалом точки и напряженностью электростатического поля в данной точке? Как, зная закон изменения потенциала поля, найти закон изменения его напряженности? Что такое эквипотенциальные поверхности?

9.10 Что называется потоком вектора напряженности электростатического поля? Как рассчитать поток вектора напряженности через заданную поверхность? Единица измерения потока вектора напряженности электростатического поля?

9.11 Сформулируйте теорему Гаусса-Остроградского для электростатического поля в вакууме. Поясните, какая информация о поле вектора следует из того, что поток вектора через любую замкнутую поверхность отличен от нуля.

9.12 Как применить теорему Гаусса-Остроградского к расчету напряженности поля равномерно заряженных тел: бесконечной плоскости, поверхностно заряженной сферы, бесконечно длинной нити и т. д.

9.13 Как определить разность потенциалов между двумя точками электростатического поля, если известен закон изменения напряженности поля между этими точками?

9.14 Чему равна работа по перемещению точечного заряда в электростатическом поле? Когда эта работа положительна, а когда – отрицательна? Какая связь существует между работой по перемещению точечного заряда и изменением его потенциальной энергии? При каких условиях можно найти константу с точностью до которой определяется потенциальная энергия в данной точке?