Художественная культура и искусство Курс лекций по истории искусства Теория машин и механизмов Математический анализ Электротехника и электроника Расчеты электрических цепей Начертательная геометрия Примеры выполнения заданий
контрольной работы
Лекции и задачи по физике Компьютерная  безопасность Информационные системы Получение электрической энергии Атомная физика
Молекулярная физика и термодинамика Элементы квантовой статистики Электрические свойства кристаллов Элементы ядерной физики Атомная физика Закон радиоактивного распада Примеры решения задач физика

Практические занятия являются одной из важнейших компонент учебного процесса по физике. Они способствуют приобщению студентов к самостоятельной работе, учат анализировать изучаемые физические явления, использовать на практике полученные теоретические знания.

Предназначены для студентов, изучающих раздел курса общей физики «Основы молекулярной физики и термодинамики». В методических указаниях представлены примеры решения типичных задач разной степени трудности. Решения сопровождаются необходимыми примерами и комментариями. Задачи систематизированы по основным темам раздела. Приведены основные формулы, облегчающие усвоение алгоритмов решения задач.

Методы регистрации элементарных частиц. Для наблюдения и регистрации заряженных частиц используются различные методы. Сцинтилляционный счетчик. Существуют вещества, которые отвечают вспышками света на пролет в них заряженной элементарной частицы. Такие вещества называются сцинтилляторами.


Основы молекулярной физики и термодинамики

 

Основные формулы

Количество вещества ,

где 

 N – число молекул, 

 NA – постоянная Авогадро, 

 m – масса вещества,

 M – молярная масса.

Уравнение Менделеева- Клайперона

 ,

где 

 р – давление газа,

 V – его объем,

 R – молярная газовая постоянная,

 T – термодинамическая температура.

Уравнение молекулярно – кинетической теории газов

,

где

 n0 – концентрация молекул,

  <Eпост> – средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул,

  m0 – масса молекулы,

 <υкв> – средняя квадратичная скорость.

Средняя кинетическая энергия молекулы

 ,

где

i – число степеней свободы,

k – постоянная Больцмана.

Внутренняя энергия идеального газа 

 .

Скорости молекул:

средняя квадратичная 

средняя арифметическая ,

наиболее вероятная .

 

 Средняя длина свободного пробега молекулы

 

где d – эффективный диаметр молекулы. 

Среднее число столкновений молекулы в единицу времени

 .

Уравнение диффузии

 ,

где

D – коэффициент диффузии,

Ρ – плотность,

dS – элементарная площадка, перпендикулярная к оси Х.

Уравнение теплопроводности

 ,

где χ – коэффициент теплопроводности.

Сила внутреннего трения ,

где η – динамическая вязкость.

Коэффициент диффузии .

Вязкость (динамическая) .

Теплопроводность ,

где сV - удельная изохорная теплоемкость.

Молярная теплоемкость идеального газа:

Изохорная 

Изобарная .

Первое начало термодинамики

  

Работа расширения газа при процессе:

Изобарном  ,

Изотермическом ,

адиабатном

 ,

где .

Уравнение Пуассона (уравнение адиабатного процесса)

, .

Коэффициент полезного действия цикла Карно

 ,

где 

Q и T – количество теплоты, полученное от нагревателя, и его температура,

Q0 и T0 – количество теплоты, переданное холодильнику, и его температура.

Изменение энтропии при переходе из состояния 1 в состояние 2

 

Уравнение Ван - дер - Ваальса:

для 1 моль газа ,

для ν моль газа ,

где a и b – постоянные Ван - дер - Ваальса,

 VM – объем 1 литра газа.

Критические параметры

Собственный объем молекулы 

Высота поднятия жидкости в капилляре радиусом r

 .

2. 1. Пуля массой m = 12 г, летящая с горизонтальной скоростью ? = 0,6 км/с, попадает в мешок с песком массой М = 10 кг, висящий на длинной нити, и застревает в нем. Определить: 1) высоту, на которую поднимется мешок, отклонившись после удара; 2) долю кинетической энергии, израсходованной на пробивание песка. Ответ: 1) 2,64 см; 2) 99,9 % .
Лекции и задачи по физике