Получите формулу для силы Стокса. Выведите рабочую формулу

ПРИМЕЧАНИЕ: при подготовке к ответам на вопросы к лабораторной работе 2-4 рекомендовано смотреть описания к лабораторным работам № 2-16. Вывод формулы Стокса взять в лаборатории.

(МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА, ИФИТ) 2013 г.

Работа 2.1 Определение отношения теплоемкостей газа методом Клемана – Дезорма

1. Сформулируйте и запишите дифференциальное уравнение первого начала термодинамики. Какие физические величины называют функциями состояния? Примеры.

2.Что такое теплоемкость тела? Удельная теплоемкость? Молярная теплоемкость? Единицы их измерения.

3. Как удельная теплоемкость связана с молярной теплоемкостью?

4. Что называется молярной теплоемкостью при постоянном давлении и при постоянном объеме?

5. Запишите уравнение Майера. Поясните все входящие в уравнение величины. Каков физический смысл универсальной газовой постоянной?

6. Что называется числом степеней свободы? Как молярные теплоемкости при постоянном давлении и при постоянном объеме связаны с числом степеней свободы?

7. Какой процесс называется адиабатным? Какие вы знаете способы осуществления адиабатного процесса.
8. Запишите уравнение первого начала термодинамики для адиабатного процесса.

9. Запишите уравнение Пуассона для адиабатного процесса и уравнение Бойля-Мариотта для изотермического процесса. Покажите графически зависимость давления P от объема V для указанных процессов.

10. При каком процессе - адиабатном или изотермическом- совершается большая работа (поясните графически).

11. Как и почему изменяется температура газа при его адиабатном сжатии? расширении?

12. Запишите формулу показателя γ. Как показатель адиабаты связан с числом степеней свободы?

13. В чем суть «вымораживания» числа степеней свободы?

14. Почему (в данной лабораторной работе) давление воздуха в закрытом сосуде после адиабатного расширения начинает снова возрастать?

15. Идеальный газ сжимается адиабатически. Что при этом происходит с давлением, объемом, температурой и внутренней энергией газа? Они увеличиваются, уменьшаются или не изменяются?

16. Выведите уравнение Пуассона для адиабатного процесса.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Работа 2.7 Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости по методу поднятия жидкости в капиллярных трубках

1. Дайте понятия радиуса молекулярного действия и сферы молекулярного действия.

2. Что называется свободной поверхностью?

3. Чем отличаются молекулы из поверхностного слоя от молекул из объема жидкости? Опишите характер взаимодействия молекул в жидкости.

4. Какова причина возникновения поверхностного натяжения и сил поверхностного натяжения? К чему эти силы приложены и как направлены?

5. Как и почему стремятся изменить площадь поверхностного слоя силы поверхностного натяжения? Какую форму примет капля жидкости в случае отсутствия других сил (в невесомости) и почему?

6. Что такое коэффициент поверхностного натяжения?Дайте его энергетическую и силовую трактовку. Единицы измерения коэффициента поверхностного натяжения.

7. Как ведет себя коэффициент поверхностного натяжения жидкости σпри нагревании? При какой температуре его значение равно нулю?

8. Что называется свободной поверхностной энергией?

9. Какой угол называют краевым углом? Каковы его значения в случае полного смачивания и полного несмачивания?

10. Что такое смачивание и несмачивание? Почему они возникают? Может ли смачивание или несмачивание происходить для двух жидкостей?

11. Запишите условие равновесия капли жидкости, лежащей на твердой поверхности. Получите формулы для краевых углов в случае смачивания и несмачивания жидкостью данного твердого тела.

12. Запишите формулу Лапласадля расчёта избыточного давления под искривленной поверхностью жидкости. Поясните входящие в формулу физические величины.

13. Какой канал называют капилляром?Объясните причину подъёма (опускания) уровня жидкости в капилляре по сравнению с уровнем свободной поверхности жидкости.

14. Объясните метод измерения коэффициента поверхностного натяжения, используемый в этой работе.