Г.Г. Спирин - Механика, молекулярная физика и термодинамика, страница 32

Включить электрокипятильник в сеть напряжением 220 В.4. Определить атмосферное давление по барометру, находящемусяв лаборатории.5. По таблице 5.14 зависимости температуры кипения отатмосферного давления определить температуру кипения воды Т1.229Таблица 5.14Атмосферное 96000 97000 98000 99000 10000 10010 10020давление (Па)Температура98,698,999,299,599,8100 100,3кипенияводы ( С)6. Дождаться, когда в паровой коробке 2 установится температураТ1, соответствующая температуре кипения воды при данноматмосферном давлении. В этот момент появится пар из отверстия 6.При появлении пара снять показание термометра Т2 и включитьсекундомер. Полученное измерение записать в табл.5.15.Таблица 5.15m1с1удm2с 2удТ1Т2Т2кгДжкг KкгДжкг KКККсrLммВтм K7.

После повышения температуры на термометре на (3...5) Сизмерить температуру Т2 и время нагрева .8. Выключить электрокипятильник из сети.9. Вычислить коэффициент теплопроводности песка по формуле (5.98).10. Оценить погрешность результатов измерений.Контрольные вопросы1. Вчемсостоитметодопределениякоэффициентатеплопроводности сыпучих тел?2. Запишите уравнение теплового баланса для данной работы.3. Как в данной работе определяется значение градиентатемпературы в слое песка?4. Как можно в работе определить момент начала измеренийтемпературы воды?230Вопросы по разделу 51. Понятие случайной величины и вероятности случайного события.Условие нормировки.2.

Функция распределения случайных величин, физический смысл исвойства. Расчет средних значений случайных величин.3. Функция распределения Максвелла по модулю скорости, еефизический смысл.4. Характерные скорости движения молекул.5. Распределение частиц в силовом поле (распределениеБольцмана). Барометрическая формула.6. Физические основы явлений переноса.7. Основные понятия теории столкновения молекул. Средняя длинасвободного пробега, эффективный диаметр молекулы, среднее числосоударений в секунду.8. Вывод уравнения вязкости на основе молекулярно-кинетическойтеории газов.9. Физический смысл и зависимость коэффициента вязкости газа отдавления и температуры.10.

Вывод уравнения теплопроводности на основе молекулярнокинетической теории газов.11. Физическийсмыслизависимостькоэффициентатеплопроводности от давления и температуры газа.12. Вывод уравнения диффузии на основе молекулярнокинетической теории газов.13. Физический смысл и зависимость коэффициента диффузии оттемпературы и давления газа.231ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУМеханика1. Кинематика поступательного движения.

Перемещение, путь,скорость, ускорение нормальное и тангенциальное, полное ускорение.2. Кинематика вращательного движения. Угловое перемещение,скорость, ускорение. Связь между линейными и угловыми величинами.3. Динамика поступательного движения материальной точки.Законы Ньютона. Понятие массы, силы.4. Инерциальные системы отсчета.

Принцип относительностиГалилея. Преобразования Галилея.5. Основное уравнение динамики поступательного движенияматериальной точки и системы материальных точек. Понятие центрамасс. Уравнение движения центра масс.6. Импульс. Закон сохранения импульса.7. Динамика вращательного движения материальной точки.Понятия момента инерции, момента сил, момента импульса.8. Основное уравнение динамики вращательного движенияматериальной точки и твердого тела относительно неподвижной оси(вывод).9. Расчет момента инерции тел правильной формы (стержень, диск).Теорема Штейнера.10.

Момент импульса материальной точки, твердого тела, законсохранения момента импульса.11. Полная кинетическая энергия движущихся и вращающихся тел.Работа при вращательном движении.12. Работа постоянной и переменной силы. Мощность.13. Консервативные и неконсервативные силы. Примеры.14. Энергия. Потенциальная, кинетическая, полная механическаяэнергия. Закон сохранения энергии в механике.15.

Потенциальная энергия. Расчет потенциальной энергии сжатойпружины.16. Потенциальное поле сил. Работа сил поля тяготения.Потенциальная энергия поля тяготения. Взаимосвязь силы ипотенциальной энергии.17. Законы сохранения импульса и энергии для абсолютно упругогои неупругого центральных ударов.18. Механические колебания. Дифференциальное уравнениенезатухающих гармонических колебаний, его решение. Скорость,ускорение, полная энергия колеблющейся точки.23219. Физический и математический маятники, вывод формулы дляпериода малых колебаний этих маятников.20.

Затухающие гармонические колебания. Дифференциальноеуравнение затухающих колебаний, анализ его решения. Периодколебаний. Логарифмический декремент затухания. Энергиязатухающих колебаний.21. Вынужденные гармонические колебания. Дифференциальноеуравнение вынужденных гармонических колебаний, его решение.Установившиеся вынужденные гармонические колебания (уравнениекинематики этих колебаний).22. Явление резонанса. Резонансная частота.23. Сложение одинаково направленных гармонических колебаний.Биения.24. Сложениевзаимноперпендикулярныхгармоническихколебаний.

Фигуры Лиссажу.25. Дифференциальное уравнение плоской волны и его решение.Волны продольные и поперечные.26. Фазовая и групповая скорости волн. Стоячие волны.27. Принцип относительности в классической механике. Постулатыспециальной теории относительности (постулаты Эйнштейна).Преобразования Лоренца.28. Преобразования Лоренца. Преобразования Галилея. Законсложения скоростей в релятивистской и классической механике(вывод).29. Следствия из преобразований Лоренца: сокращение длины,замедление времени, одновременность событий.30. Релятивистская динамика: масса, импульс, энергия. Законвзаимосвязи массы и энергии.31. Пространственно-временной интервал, его свойства.Молекулярная физика, термодинамика1.

Физические основы молекулярно-кинетической теории строениявещества. Термодинамический и статистический методы исследованиятермодинамических систем. Микро- и макропараметры.2. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа,физический смысл входящих величин. Изотермы идеального газа.3. Теорема о равномерном распределении энергии по степенямсвободы в условиях термодинамического равновесия. Средняя энергиядвижения одной молекулы.

Понятие температуры.4. Внутренняя энергия идеального газа (вывод).2335. Первое начало термодинамики. Основные понятия: теплота,работа, внутренняя энергия.6. Первое начало термодинамики применительно к изобарическомупроцессу. Работа изобарического расширения (сжатия) идеальногогаза.7. Первое начало термодинамики применительно к изохорическомуи изотермическому процессам.

Работа расширения (сжатия)идеального газа в изотермическом процессе.8. Теплоемкость. Удельная и молярная теплоемкости идеальногогаза. Теплоемкость газа при постоянном давлении СР и постоянномобъеме СV. Связь С Рмол и С молV (вывод).9. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона в координатах РV, P-T, V-T.10. Адиабатический процесс. Первое начало термодинамикиприменительно к адиабатическому процессу.

Работа расширения(сжатия) идеального газа в адиабатическом процессе.11. Второе начало термодинамики, его содержание (формулировки).12. Понятие энтропии. Измерение энтропии при обратимых инеобратимых процессах.13. Принцип работы тепловой машины.

Термический к.п.д тепловоймашины. Цикл Карно. К.п.д. цикла Карно (вывод).14. Функция распределения случайных величин (физическийсмысл). Расчет средних значений случайных величин (пример).15. Функция распределения Максвелла по модулю скорости, еесвойства.

Характерные скорости движения молекул.16. Функция распределения Максвелла по модулю скорости. Расчетчисла частиц в заданном интервале скоростей.17. Функция распределения Максвелла по компонентам скоростей.Нахождение наиболее вероятных и средних значений скоростей.18. Функция распределения Максвелла по энергиям. Среднее инаиболее вероятное значение энергии молекул (вывод)19. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов вывод на основе статистической физики.20. Распределение молекул в силовом поле. РаспределениеБольцмана.

Барометрическая формула.21. Основные понятия теории соударений молекул. Упругие,неупругие соударения молекул, средняя длина свободного пробегамолекул, эффективное сечение упругих соударений, среднее числосоударений в секунду.23422. Явления переноса. Диффузия газов. Уравнение диффузии.Понятие градиента плотности.

Коэффициент диффузии, егозависимость от температуры и давления газа.23. Явление вязкости. Уравнение вязкости. Градиент скорости.Коэффициент динамической вязкости, его зависимость от температурыи давления газа.24. Явление теплопроводности. Уравнение теплопроводности.Градиент температуры. Коэффициент теплопроводности газа, егозависимость от давления и температуры газа.25. Реальный газ. Уравнение состояния реального газа, физическийсмысл входящих величин. Изотермы реального газа.26.

Внутренняя энергия реального газа. Работа расширения (сжатия)реального газа при изотермическом процессе.27. Кривая фазового равновесия. Уравнение Клапейрона–Клаузиуса. Фазовые переходы I и II рода.235ЛИТЕРАТУРА1. Курс физики т. 1. Савельев И.В. - М., Наука, 1989 г.2. Физические величины. Чертов А.Г. - М., Высшая школа, 1990 г.3. Лекции по физике. Часть 1. Механика и молекулярная физика.Бреус С.Н. - М., МАИ, 2003 г.4.

Руководство к лабораторным работам по курсу физики/ Под ред.Василевской. Ю.Д. - М., МАИ, 1974.5. Учебное пособие к лабораторным работам по разделу“Механика”/ Под ред. Осьминина Ю.П. и Нарбековой Е.Н. - М., МАИ,1981.6. Методические указания к лабораторным работам по механике(для подготовительного отделения)/ Под ред. Гусаровой Л.А. - М.,МАИ, 1985.7. Лабораторные работы по разделу “Механика”/ Под ред. БеликоваБ.С., Семенова И.И. - М., МАИ, 1986.8. Лабораторные работы по разделу “Колебания и волны”/ Под ред.Беликова Б.С., Семенова И.И. - М., МАИ, 1986.9. Механика (пособие по лабораторным работам).

Лаушкина Л.А.,Солохина Г.Э., Третьякова О.Н. - М., МАИ, 1993.10. Лабораторныеработыпомолекулярнойфизикеитермодинамике/ Под ред. Осьминина Ю.П. и Семенова И.И. - М.,МАИ, 1984.11. Молекулярная физика и термодинамика. Лабораторные работы/Под ред. Николаева Ф.А. - М., МАИ, 1991.236Учебное изданиеВладимир Михайлович АнисимовИрина Николаевна ДаниловаВера Сергеевна ПронинаГалина Энгелевна СолохинаЛабораторные работы по физикеЧасть 1Механика. Молекулярная физикаи термодинамика.