Задание (1247447), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Найти работу, совершаемую произвольным рабочим телом за цикл, состоящий из адиабаты,политропы и изотермы.(№ 1.43 (24))6. Теплоизолированный цилиндрический сосуд разделен поршнем пренебрежимо малой массы надве равные части. По одну сторону поршня находится идеальный газ с массой M , молекулярным весом μ и молярными теплоемкостями CV и C P , не зависящими от температуры, а по другую сторону поршня создан высокий вакуум.
Начальная температура и давление газа T0 и P0.Поршень отпускают, и он, свободно двигаясь, дает возможность газу заполнить весь объем цилиндра. После этого, постепенно увеличивая давление на поршень, медленно доводят объемгаза до первоначальной величины. Найти изменение внутренней энергии и энтропии газа притаком процессе.(№ 1.44 (24))7. Выразить изменение температуры свободно расширяющегося одноатомного газа через начальный и конечный объемы и константы уравнения Ван-дер-Ваальса для газа. Оценить изменениеэнтропии и энтальпии.(№ 1.44 (24), 1.62 (29))8.
Серебряная проволока диаметром d = 1 мм адиабатически нагружается при комнатной температуре силой F = 10 Н. Полагая, что удельная теплоемкость c = 234 Дж/(К кг), плотность = 10 г/см3, а температурный коэффициент линейного расширения = 1,9 10–5 К–1, определитьизменение температуры проволоки. Коэффициент линейного теплового расширения показывает относительное изменение длины тела при нагревании на температуру ΔT при постояннойнагрузке. Работа по растяжению проволоки определяется выражением: dA’= Fdl, где dl – бесконечно малое удлинение проволоки.(№ 1.48 (26), предварительный разбор подхода к решению*)9.
Определить точку кипения воды на вершине холма высотой 300 м над уровнем моря. Изменением температуры с высотой пренебречь. Удельная теплота парообразования при нормальныхусловиях равна 540 кал/г, пар подчиняется уравнению состояния идеального газа.(№ 2.38 (7), 1.103(29) )10. Теплота плавления льда при 0 C и давлении 1 атм равна 80 кал/г, а отношение удельного объема воды к удельному объему льда равно 1:1,091. Давление насыщенного пара и теплоты парообразования при 0 C составляет 4,58 мм рт. ст. и 600 кал/г.
По приведенным данным оценить температуру тройной точки.(№ 1.103, 1.106 (29))11. Капля жидкости находится в равновесии с паром при давлении P1, которое из–за поверхностного натяжения в капле больше давления P2 насыщенного пара над плоской поверхностью притой же температуре. Найти критический (равновесный) радиус капли в предположении P1 –P2 ‹‹ P2. Известны T – температура системы, – коэффициент поверхностного натяжения, –молярная масса вещества, – плотность жидкости.
Пар считать идеальным газом и пренебречьмолярным объемом жидкости по сравнению с молярным объемом пара.(№ 1.101(28), 1.113 (30), предварительный разбор подхода к решению*)12. Определить, какое количество энергии освобождается при слиянии мелких водяных капель радиусом 210-3 мм в одну большую каплю радиусом 2 мм. Насколько при этом повышается температура воды?(№ 1.121 (31))_________________________________________________________________________________*Тема «Метод якобианов» представлена в курсе на ознакомительном уровне в программе лекций и не имеет значительной практики в практических занятиях. Изложение ее преследуетпропедевтические цели. Поэтому конкретные подходы к решению данных задач должны бытьпредварительно показаны преподавателем.17www.phys.nsu.ru7.
Образовательные технологииОбразовательные технологии представляют собой три составляющие части: чтение курса лекций, интерактивное взаимодействие студентов и преподавателей во время семинарских занятий ив процессе приема домашних заданий: каждый студент должен самостоятельно решить 24 задачи(2 задания). Задание сдается устно.Наличие обязательных для итоговой аттестации студента контрольных точек принуждает к активной работе студента в течение всего семестра.
Для того чтобы заинтересовать студента в подготовке к каждому семинарскому занятию, каждое семинарское занятия часто начинается с экспресс – мини-контрольной работы, результат которой может существенным образом повлиять наитоговую оценку студента. Семинарские занятия происходят в форме дискуссии преподавателя состудентами (аналог «круглого стола», преподавателю в котором отводится роль ведущего), в ходекоторых каждый из участников – студенты или преподаватель имею право задавать вопросы иучаствовать в выработке альтернативных решений разбираемых задач. Таким образом, на семинарских занятиях реализуется интерактивная форма обучения.Важной формой обучения являются приемы домашних заданий, проводимые в форме беседыпреподавателя со студентом. Здесь (а не только на семинарских занятиях) студент может получитьответы на все интересующие его вопросы по предмету.Следует отметить, что практически все преподаватели, участвующие в курсе «Молекулярнаяфизика» являются профессиональными исследователями в области физики и химии.Преподаватели, участвующие в проведении курса, регулярно готовят и издают учебнометодические пособия, посвященные различным разделам курса.
Эти пособия размещаются и вэлектронном виде на сайте Физического факультета.8. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации поитогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работыстудентовИспользование модульной системы и качественно различных способов контроля успеваемостив курсе «Молекулярная физика» дает возможность студенту проявить максимальную самостоятельность и инициативность в учебном процессе, а преподавателям – объективно оценить знаниястудента.Она позволяет студенту получить навыки работы с учебными пособиями, монографиями исправочной литературой по данной дисциплине, выработать самостоятельный научноисследовательский подход к решению задач и физических проблем и в конечном итоге достичьжелаемого профессионального уровня.Система контроля построена таким образом, чтобы охватить все разделы курса.
Однако экзамен в конце курса является обязательным. Необходимым условием допуска на экзамен являетсясдача всех задач из домашних заданий. Достаточным условием допуска является сдача домашнихзаданий и обеих контрольных работ на положительную оценку. В случае неудовлетворительнойоценки хотя бы по одной из контрольных работ студент имеет возможность получить допуск наоснове тестирования, проводимого преподавателем семинарских занятий.Каждая обязательная контрольная точка проходится в установленный срок, который связан современем изложения материала и проведением контрольной. Задача из домашнего задания должнабыть сдана не позже, чем через 2 недели после разбора подобных задач, указанных после каждойзадачи из задания. При прохождении контрольной точки за пределами установленного срока (безуважительной причины) она принимается со «штрафом», т. е.
на 3.Контрольные точки, не пройденные в срок по уважительной причине (при наличии медицинской справки), принимаются в течение недели после окончания действия справки без штрафа, адалее (в течение одной следующей недели) – со штрафом (см. выше). Все контрольные точки, непройденные в срок (без уважительной причины), в виде исключения могут быть сданы в течение18www.phys.nsu.ruдвух недель за пределами установленного срока (со штрафом).Работа студента на семинарах оценивается преподавателем, ведущим семинары, по теме текущего семинара, поэтому студенту следует заранее прорабатывать материал к семинару.Оценка на экзамене по курсу «Молекулярная физика» выставляется после устного ответа сучетом решения экзаменационной задачи и предварительной отметки:оценки, выставляемой преподавателем за работу в семестре с учетом своевременной сдачи заданий, активности на семинарах и результатов двух контрольных работ и коллоквиума.При проверке задач на всех этапах существенными будут следующие факторы:понимание физической сущности задач, области применимости решения, контроль получениярешения по размерности, с помощью предельных или частных случаев, где найти решениеособенно просто; рациональное использование математического аппарата, нахождение наилучшего из возможных путей к решению с указанием вариантов решения; получение как точного результата, так и, в необходимом случае, оценки;умение довести решение до конца, грамотно и разумно использовать системы единиц.Для данного курса издан в печатном виде и размещается на сайте общей физики учебнометодический материал как в виде теоретического материала к курсу лекций и семинаров, так и ввиде задач с решениями, который непрерывно обновляется в связи с модернизациями программы.9.
Примеры задач и вопросов на контрольных работах и на экзамене1-я контрольная работа1. Найти плотность потока молекул идеального двумерного газа через малое отверстие.2. По плоской поверхности из источника радиуса r разлетаются молекулы массы m и оседают наокружности радиуса R, расположенной концентрически с источником. Мощность источника j,распределение молекул по скоростям dj ~ exp(–v/v0)dv. Найти силу, действующую на единицудлины окружности. Столкновениями молекул между собой пренебречь.3.
На какой высоте содержание водорода в воздухе удваивается по сравнению с содержанием углекислого газа? Среднюю по высоте температуру считать равной 20 С.4. Внутри цилиндрического объема радиуса R с теплоизолированными торцами выделяется теплота. Причем плотность выделения ее в единицу времени зависит от расстояния от оси цилиндрапо закону = αr, где α – постоянная.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
