Физика-11кл-Громов-2002-ГДЗ (991545), страница 4
Текст из файла (страница 4)
1)При контакте тел с разной температурой энергия переходитот тела с большей температурой к телу с меньшей.2) Все тела, которые находятся в тепловом равновесии друг сдругом, имеют одинаковую температуру.Температура характеризует интенсивность теплового движения,поэтому у тела с большей температурой средняя кинетическая энергия частиц больше. Если привести эти тела в соприкосновение, тоих частицы начнут сталкиваться, их средняя кинетическая энергияначнет выравниваться.
Когда она станет одинаковой, наступит тепловое равновесие.4. Такой прибор называется термометром. Впервые он был изготовлен в 1709 году Д. Г. Фаренгейтом.5. У ртути.6. Ртуть: от –35 до 750°С, спирт: от –80 до 70°С, пентан: от –200до 35°С.1.7. T =S′9. T = t + 273,15.∆T = T1 – T2 = t1 – t2 + 273,15 – 273,15 = t1 – t2 = ∆t.2210.∆S = ∆U1T2 − T1−200 K= ∆U 1; T1 > T2 .−1000 KT1T2Тело T1 будет терять энергию, поэтому оно более нагрето.§ 30.
Третий закон термодинамики1. Вальтер Нерст родился в 1864 году.2. Первая формулировка третьего закона термодинамики появилась в 1912 году.3. Абсолютный ноль температуры недостижим, к нему можнолишь асимптотически приближаться.4. Абсолютным нулем называют температуру Т = 0. При абсолютном нуле все вещества находились бы в твердом кристаллическом состоянии.5. Сверхтекучесть жидкого гелия – это квантовое явление, необъяснимое в рамках классической физики.Она впервые была открыта в 1941 году Л. Д. Ландау. В сверхтекучем состоянием гелем способен протекать сквозь такие узкие щели и капиляры, что преодоление их для обычной жидкости вследствии внутреннего трения просто не возможно.§ 31.
Тепловые двигатели1. Тепловые двигатели - это устройства, которые за счет использования внутренней энергии топлива совершают механическую работу. К тепловым двигателям относят паровые и газовые турбины,двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели и т. д.2. Первую паровую машину изобрел в 1774 году Джеймс Уатт.3. Тепловой двигатель состоит из холодильника, нагревателя ирабочего тела.4. Холодильник поглощает часть энергии рабочего тела, он нужен для того, чтобы работа, совершаемая телом за один цикл, былаположительной.В двигателе внутреннего сгорания роль холодильника играет атмосфера.5.
Коэффициентом полезного действия теплового двигателя называют отношение работы, совершаемой двигателем, к количествутеплоты, которая была получена от нагревателя.6. Из всех тепловых двигателей с заданными температурами нагревателя и холодильника максимальным КПД будет обладать тот23двигатель, каждый цикл работы которого представляет собой циклКарно.7. Применим формулу Клаузиуса:Q1 = T1 ( S 2 − S1 ); Q2 = T2 ( S1 − S 2 ); η = 1 −| Q2 |T= 1− 2 .Q1T18.
Количество теплоты, получаемое рабочим телом в цикле Карно на участках 2-3 и 4-1 равно нулю.9. Для этого необходимо повышать температуру нагревателя ипонижать температуру холодильника.10. По формуле:η = 1−| Q2 |.Q1Так как Q2 ≠ 0, то КПД любого теплового двигателя меньше 1.11. Это приводит к загрязнению окружающей среды, возникаетугроза изменения климата.24Глава 5. ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ§ 32. Внутренняя энергия идеального газа1.
Идеальный газ представляет собой теоретическую модель газа, в которой пренебрегают силами взаимодействия молекул (кромесил отталкивания при их столкновениях), молекулы рассматриваются как не имеющие размеров материальные точки.2. Внутренняя энергия идеального газа определяется только еготемпературой и не зависит от занимаемого им объема.3.U=3NkT .24. Абсолютная температура тела является мерой средней кинетической энергии поступательного движения его частиц.Ek =3NkT .25.
Средней квадратичной (тепловой) скоростью молекулы называется физическая величина, равная квадратному корню из среднегозначения квадрата скорости молекулы.6. υт = 500 м/с;2υН =υT = 408, 25 м/с,3υ ср = 1,13 ⋅ υ Н = 461, 3 м/с.7. Азот, так как он легче.8. Платиновая нить была покрыта тонким слоем серебра и расположена вдоль осей двух жестко связанных цилиндров. Воздух изних был откачан. Нить нагревалась, и с ее поверхности стало интенсивно испаряться серебро. Атомы серебра заполняли пространствовнутри первого цилиндра. А часть атомов пролетала через узкующель во второй цилиндр, чьи стенки охлаждались, и на них могликонденсироваться атомы серебра.
Затем систему приводили во вращение с некоторой частотой, и полоска серебра смещалась на некоторое расстояние l.Скорость теплового движения атомов можно определить поформуле:υ = 2πvR2 ( R2 − R1 ) / l.259. Из-за броуновского движения.10. Доказательство:За ∆t, в течении которого молекулы пролетали расстояние S == R2 – R1 от отверстия внутреннего цилиндра до внешнего, последний, благодаря вращению, сместился на расстояние l.
Скорость поступательного движения молекул можно записать:ν=S R2 − R1.=∆t∆tНо∆t =l,uгде u — линейная скорость точек вращающегося цилиндра.Учитывая, что u = 2πR2ν, где R2 — радиус внешнего цилиндра иν — частота вращения, получим∆t =l.2πR2 νСледовательно,ν=2πR2 ν( R2 − R1 ),lчто и требовалось доказать.§ 33. Уравнение состояния идеального газа1.
Давление, объем и температура.2. Уравнением состояния называют уравнение, выражающеесвязь между макроскопическими параметрами вещества.p=NkT .V3. Основной задачей МКТ является нахождение уравнения состояния того или иного тела.4.p=26NmpVmkT ; N =N A;=R; R = kN A = 8,31 Дж/(моль⋅К)VMTM5. В равных объемах любых идеальных газов при одинаковыхтемпературах и давлениях содержится одинаковое число молекул.По уравнению состояния число молекул в газе N = pV/kT. Отсюда видно, что при одинаковых температурах, объемах и давленияходинаковым будет и число N.6. Давление смеси не взаимодействующих химически идеальныхгазов равно сумме парциальных давлений этих газов.N = N1 + N 2 + ... + N n ;p=N1 + N 2 + ...
+ N nNNkT = 1 kT + ... + n kT = p1 + ... p n ,VVVчто и требовалось доказать.7. Отношение произведения объема и давления к абсолютнойтемпературе идеального газа есть постоянная для данной массы газавеличина.8. Этот закон справедлив для идеальных газов.§ 34.
Изопроцессы в идеальном газе1. Изотермическим называется процесс, в котором температуранеизменна.2. Первый закон термодинамики для изотермического процесса:A = Q.3. Произведение давления данной массы идеального газа на егообъем является постоянной при неизменной температуре.pV = const.Этот закон известен, как закон Бойля-Мариотта.4. Изохорным называется процесс, в котором объем неизменен.5.
∆U = Q.6. Отношение давления данной массы к абсолютной температуреидеального газа при неизменном объеме постоянно.p= const.T7. Изобарными называют процессы, в которых давление остаетсянеизменным.8.U 2 − U1 = Q − p(V2 − V1 )279. Отношение объема данной массы идеального газа к его абсолютной температуре при неизменном давлении постоянно. Он былоткрыт Жаком Шарлем в 1787 году.V= const.T10. Изохорное охлаждение: 2—3; изотермическое расширение:4—5; изобарное нагревание: 1—2; 3—4; изохорное нагревание: 6—1; изобарное сжатие: 5—6.11. Возьмем на графике точки с одинаковой абсциссой.
Второйизотерме соответствует большее давление, значит, по уравнениюКлайперона – Менделеева ей соответствует большая температура.12. Возьмем на графике точки с одинаковой абсциссой. Второйкривой соответствует большее давление, значит, по уравнениюКлайперона – Менделеева ей соответствует меньший объем.13. Возьмем на графике точки с одинаковой абсциссой.
Второйкривой соответствует больший объем, значит, по уравнению Клайперона – Менделеева ей соответствует меньшее давление.§ 35. Основное уравнение МКТ идеального газа1.Основное уравнение МКТ:1p = nm0 υT2 .32.1p = nm0 υ 2 .33. Оно обусловлено давлением газа на стенки сосуда и внутренним давлением газа.4. Флуктуация — это случайное отклонение физической величины от своего среднего значения.5. Броуновское движение обусловлено флуктуациями скорости.6. Если газ находится в равновесии, то флуктуации будут оченьмалы. Среднее значение частиц, находящихся в левой части сосуда,равно N/2.
Может. Это зависит от числа частиц в объеме. Чем больше частиц, тем меньше флуктуации.28Глава 6. ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ§ 36. Атмосфера Земли1. Атмосфера состоит из азота, аргона углекислого газа неона,кислорода и некоторых других газов.2. Атмосфера Земли состоит из слоев. Ее нижняя частьназывается тропосферой, далее располагается переходный слой,называемый тропопаузой, а за ним – стратосфера.3. Атмосферное давление зависит от высоты над уровнем моря.С ее увеличением давление соответственно убывает.4. Стеклянная трубка, запаянная с одного конца и заполненнаяртутью с другого, переворачивалась и опускалась в другой сосуд сртутью.
При этом высота ртути в трубке уменьшалась. Измерив ее,по формуле p = ρgh можно рассчитать давление в паскалях.5. Человек не чувствует атмосферного давления, потому чтожидкости и газы, заполняющие ткани, сосуды и полости тела, сжатыдо такого же давления, и уравновешивают внешнее давление.6. Ветры возникают из-за неравномерного распределениядавления в разных местах атмосферы.§ 37. Влажность воздуха1. Общая масса в атмосфере Земли водяного пара составляетоколо 1,24 ⋅ 1016 кг.2. Насыщенным называют пар, который находится в тепловомравновесии со своей жидкостью.3.
При увеличении объема уменьшается концентрация, и наоборот.5. Абсолютная влажность воздуха – это масса водяного пара ,которая содержится в 1 м3 воздуха.6. Относительная влажность – это отношение парциального давления водного пара к давлению насыщенного пара при той же температуре.7. Точкой росы называют температуру, до которой необходимоохладить пар, не изменяя давления, чтобы он стал насыщенным.При дальнейшем понижении температуры конденсация преобладаетнад испарением.8.
Относительная влажность при точке росы равна 100%.9. С уменьшением температуры относительная влажностьуменьшается.10. Относительную влажность воздуха позволяют определитьпсихрометры.11. Для человека наиболее благоприятна влажность воздуха от40 до 60%.29§ 38. Адиабатные процессы в атмосфере1. Адиабатными называют процесс изменения объема и давлениягаза при отсутствии теплообмена с окружающими телами.2. При адиабатном расширении газа его внутренняя энергияуменьшается, поэтому газ охлаждается. При адиабатном сжатии газа его внутренняя энергия увеличивается, и газ нагревается.3.