Газовые законы. I начало термодинамики и его применение к идеальному

Курс (2-ой семестр)

Вопросы к коллоквиуму по теме

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ, ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ И ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ И ТВЕРДОГО ТЕЛА ВОКРУГ НЕПОДВИЖНОЙ ОСИ

1. Основные понятия и формулы кинематики (материальная точка, траектория, путь, перемещение, скорость, ускорение).

2. Основные законы динамики. Понятие силы и массы. Виды сил в механике.

3. Импульс. Закон сохранения импульса.

4. Механическая работа и мощность. Механическая энергия. Закон сохранения энергии в механики.

5. Угловая скорость, угловое ускорение, частота и период вращения. Связь между линейной скоростью и угловой, линейным ускорением и угловым.

6. Момент инерции тела относительно оси вращения. Его физический смысл. От каких факторов он зависит? Момент инерции тел правильной геометрической формы. Теорема о параллельных осях (теорема Штейнера).

7. Момент силы относительно точки и оси вращения.

8. Основной закон динамики для вращательного движения.

9. Работа при вращательном движении. Кинетическая энергия вращающегося тела.

10. Момент импульса вращающейся точки относительно центра вращения и относительно оси. Момент импульса твердого тела относительно оси.

11. Закон сохранения момента импульса. Примеры.

12. Составить таблицу сравнения основных формул поступательного и вращательного движений.

Вопросы к коллоквиуму по теме

ГАРМОНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

1. Что называется гармоническим колебательным движением?

2. Второй закон Ньютона в дифференциальной форме для гармонических колеб.

3. Законы изменения смещения, скорости, ускорения, силы. Графики.

4. Величины, характеризующие гармонические колебания (период, амплитуда, частота, циклическая частота, фаза, начальная фаза).

5. Связь между частотой и силовой постоянной.

6. Кинетическая, потенциальная и полная энергия при простом гармоническом колебании.

7. Физический и математический маятники. Формула периода колебаний.

8. Затухающие колебания. Второй закон Ньютона в дифференциальной форме для затухающих колебаний.

9. Закон изменения смещения при затухающих колебаниях. График смещения. Закон смещения амплитуды. Коэффициент затухания и его связь с коэффициентом сопротивления.

10. Логарифмический декремент затухания колебаний и его экспериментальное определение.

11. Механизм образования и распространения волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны.

12. График поперечной волны. Показать, как колеблются точки среды в волне. Сравнить график волны с графиком гармонического колебания одной точки.

13. Что называется длинной волны (два определения).

14. Что называется фронтом волны и волновой поверхностью?

15. Вывести уравнение бегущей волны.

16. Образование стоячих волн. Уравнение стоячей волны.

17. График стоячей волны. Показать, как колеблются точки среды в стоячей волне. Что такое узлы и пучности? Длинна стоячей волны.

 

Вопросы к коллоквиуму по теме

ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ. I НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ К ИДЕАЛЬНОМУ

1. Понятие идеального газа. Основное уравнение кинетической теории идеального газа.

2. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Различие формы записи уравнения. Физический смысл и численное значение универсальной газовой постоянной. Константа Больцмана.

3. Изопроцессы идеального газа. Каким законам они подчиняются? Графическое изображение этих законов в осях (P,V), (V,T), (P,T). Физический смысл абсолютной температуры.

4. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона.

5. сопоставить ход адиабаты и изотермы в системе координат (P,V). Почему адиабата идет круче изотермы?

6. Внутренняя энергия идеального газа и ее выражение через число степеней свободы его молекул.

7. Теплоемкость идеального газа. Что называется удельной теплоемкостью? Молярной теплоемкостью? Соотношение между ними.

8. Что такое C_V и C_P? Почему C_P>C_V?

9. Связь между молекулярными теплоемкостями C_Pm и C_Vm. Как эти теплоемкости выражаются через число степеней свободы молекул газа?

10. Определение отношения C_P/C_V методом Клемана и Дезорма. Какие процессы имели место в данной работе? Иллюстрируйте их соответствующими графиками и поясните вывод расчетной формулы.

11. Первое начало термодинамики для идеального газа и его применение к различным изопроцессам.

12. Распределение молекул во внешнем потенциальном поле сил. Барометрическая формула.

13. Распределение молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла). Вычисление средней арифметической, средней квадратичной и наиболее вероятной скоростей.

14. Основное уравнение молекулярно- кинетической теории газа.

15. Теорема Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекулы. Вычисление внутренней энергии идеального газа и его теплоемкостей через число степеней свободы. Недостатки классической теории теплоемкостей идеального газа.

16. Средняя длина свободного пробега и среднее число столкновений молекул идеального газа в единицу времени.

 

Вопросы к коллоквиуму по теме